Piła i smite
W poprzedniej części opowieści narracja zatrzymała się na muszlach podkalibrowych, czyli „zwojach”. Ale w arsenale artylerii przeciwpancernej były inne rodzaje amunicji. Wśród trofeów znalazły się pojedyncze pociski kumulacyjne 75-105 mm, których zasada jest opisana w raporcie w następujący sposób:
„Za pomocą wycięcia w kształcie kielicha w materiale wybuchowym wykonanym w części czołowej, fala uderzeniowa jest kierowana i, koncentrując się na niewielkim obszarze, uzyskuje zdolność penetracji pancerza”.
W tekście nie ma słowa o materiale wyściełającym wnękę, a cały opis opiera się na koncentracji fali uderzeniowej przebijającej się przez barierę pancerza. Materiały wybuchowe takich pocisków składały się z 45% TNT i 55% RDX zmieszanych z parafiną. Wśród zalet badacze niemieckich pocisków zwracają uwagę na brak zależności śmiertelności amunicji od prędkości. Ogólnie Niemcy piszą w instrukcji, że można strzelać do czołgów z pociskami kumulacyjnymi z odległości do 2000 metrów. Takiego stwierdzenia nie można było zweryfikować w Swierdłowsku, ponieważ brak pocisków trofeum zmusił ich do uderzania w cele z minimalnych odległości. Te skumulowane generalnie nie wystarczały do pełnego testu radzieckiego pancerza.
Jak już wspomniano w pierwszej części materiału, do testów przygotowano dwa rodzaje opancerzenia na poligonie doświadczalnym zakładu nr 9 i ANIOP (Artillery Research Experimental Test Site) w Gorochowcu. Stopy o wysokiej twardości reprezentowane były przez gatunek 8C, który stał się głównym pancerzem czołgów T-34, a stopy o średniej twardości to stal FD-6633 dla serii KV. Nawiasem mówiąc, nazwa przemysłowa pancerza dla T-34 to stal krzemowo-manganowo-chromowo-niklowo-molibdenowa klasy 8C. W Swierdłowsku ostrzelano trzy płyty pancerne 8C o grubości 35 mm, 45 mm i 60 mm oraz wymiarach 800x800 mm i 1200x1200 mm. W tej samej serii wystrzelono dwie ogromne płyty o wymiarach 3200x1200 mm ze zbroi średniej twardości o grubości 60 mm i 75 mm. Na terenie testowym Gorokhovets przetestowano dwie płyty o średniej twardości 30 mm i 75 mm, o wymiarach 1200 x 1200 mm oraz 45-milimetrową płytę o tym samym rozmiarze wykonaną ze stali 8C.
Mała wycieczka do teorii zbroi. Jednorodny pancerz o dużej twardości ze względu na stosunkowo niską plastyczność służył jedynie do ochrony przed pociskami i pociskami artylerii małego kalibru (kaliber pocisku 20–55 mm). Dzięki wysokiej jakości metalu, zapewniającemu zwiększoną lepkość, jednorodny pancerz mógł być również używany do ochrony przed pociskami 76 mm. To właśnie ta ostatnia właściwość została z powodzeniem wdrożona przez krajowych rusznikarzy na czołgach średnich. W Niemczech i ich sojusznikach do ochrony wszystkich ówczesnych czołgów (T-II, T-III, T-IV itd.) stosowano również pancerze o wysokiej twardości. Wszystkie osłony karabinów i karabinów maszynowych o grubości 2-10 mm, hełmy i indywidualne osłony ochronne o grubości od 1,0 do 2,0 mm zostały również wykonane z pancerza o wysokiej twardości. Ponadto pancerz o wysokiej twardości znalazł szerokie zastosowanie w budowie samolotów, w szczególności był używany do opancerzenia kadłubów samolotów. Jednorodny pancerz o średniej twardości, posiadający większą ciągliwość w porównaniu z pancerzem o dużej twardości, mógł być stosowany do ochrony przed większymi pociskami artylerii naziemnej - kalibru 107-152 mm (przy odpowiedniej grubości pancerza) bez niedopuszczalnych uszkodzeń kruchego metalu. Warto zauważyć, że stosowanie pancerza o średniej twardości do ochrony przed pociskami i pociskami artylerii małego kalibru okazało się niepraktyczne ze względu na zmniejszenie odporności na penetrację przy zmniejszonej twardości. To był powód wyboru opancerzenia o wysokiej twardości 8C jako podstawy dla T-34. Najskuteczniejsze zastosowanie jednorodnego pancerza o średniej twardości uznano do ochrony przed pociskami kalibru od 76 do 152 mm.
Skład chemiczny stali 8C: 0,21-0,27% C; 1, 1–1, 5% Mn; 1, 2–1, 6% Si; ≤0,03% S; ≤0,03% P; 0,7-1,0% Cr; 1,0–1,5% Ni; 0,15–0,25% mies. Pancerz wykonany ze stali 8C miał szereg istotnych wad, głównie zależnych od złożoności jego składu chemicznego. Wady te obejmowały znaczny rozwój warstwowania szczelin, zwiększoną tendencję do powstawania pęknięć podczas spawania i prostowania części, a także niestabilność wyników badań terenowych oraz tendencję do kruchego uszkodzenia w przypadku niedokładnego przylegania do wykonania pancerza technologia.
Pod wieloma względami trudności w osiągnięciu wymaganych właściwości metalu pancernego klasy 8C polegają na zwiększonej zawartości krzemu, co doprowadziło do wzrostu kruchości. Technologia produkcji zbroi 8C przy zachowaniu wszystkich wymagań była niedostępna w czasie pokoju, nie mówiąc już o okresie wojny całkowitej ewakuacji przedsiębiorstw.
Jednorodny pancerz o średniej twardości, do którego należy FD-6633, został opracowany w ZSRR pod koniec lat 30. w laboratorium pancernym nr 1 zakładu Izhora, który później stał się podstawą TsNII-48, utworzonego w 1939 r.. Nie mając doświadczenia w rozwoju zbroi tej klasy, izhorscy metalurdzy w pełni opanowali produkcję w ciągu 2 miesięcy. Trzeba powiedzieć, że wykonanie opancerzenia dla czołgów ciężkich było łatwiejsze niż dla średnich T-34. Drobne odchylenia od cyklu technologicznego nie spowodowały tak poważnego spadku jakości jak w przypadku 8C. W końcu pancerz średniotwardy znacznie ułatwił obróbkę po hartowaniu. Wyjątkową zaletą średniotwardego pancerza jednorodnego była również niska wrażliwość na pęknięcia spawalnicze. Powstawanie pęknięć podczas spawania pocisków z tego typu pancerza było rzadkim przypadkiem, natomiast przy spawaniu pocisków z pancerza 8C pęknięcia powstawały przy najmniejszych odchyleniach technologicznych. To było dość często spotykane na T-34, zwłaszcza w pierwszych latach wojny.
Trochę o składzie chemicznym średnio twardej zbroi. Przede wszystkim taka stal wymaga molibdenu, którego udział nie powinien być niższy niż 0,2%. Ten dodatek stopowy zmniejszył kruchość stali i zwiększył ciągliwość. Raport Swierdłowsku z 1942 r. podaje następujące dane dotyczące składu chemicznego średniotwardego pancerza FD-6633: 0, 28-0, 34% C, 0, 19-0, 50% Si, 0, 15-0, 50% Mn, 1, 48-1,90% Cr, 1,00-1,50% Ni i 0,20-0,30% Mo. Tak dużą rozpiętość wartości tłumaczy się zróżnicowaną grubością obrazów pancerza: skład stali o grubości 75 mm mógł się znacznie różnić od 30 mm pancerza.
Przeciw niemieckim pociskom
Odporność na pocisk krajowego pancerza o wysokiej twardości była wyższa niż średnia twardość. Pokazały to przedwojenne testy. Przykładowo, dla pełnej ochrony przed tępogłowymi pociskami 45 mm zastosowano średnio twardy pancerz o grubości 53-56 mm, natomiast w przypadku pancerza o wysokiej twardości minimalna grubość zapewniająca ochronę przed tymi pociskami wynosi 35 mm. Wszystko to razem daje znaczne oszczędności w masie pojazdu opancerzonego. Zalety pancerza 8C są jeszcze większe podczas testów z pociskami o ostrych głowach. W celu ochrony przed takimi pociskami kalibru 76 mm minimalna grubość pancerza walcowanego o średniej twardości wynosiła 90 mm, dla ochrony przed pociskiem ostrogłowym o kalibrze 85 mm minimalna grubość pancerza walcowanego o wysokiej twardości wynosiła 45 mm. Więcej niż podwójna różnica! Pomimo tej przytłaczającej przewagi stali 8C, średniotwardy pancerz jest poddawany rehabilitacji w testach pod dużymi kątami, gdy na pierwszy plan wysuwa się wytrzymałość. W tym przypadku pozwala skuteczniej oprzeć się potężnemu, dynamicznemu uderzeniu atakującej amunicji.
W 1942 r. krajowi testerzy nie dysponowali szeroką gamą zdobytej amunicji, więc strzelnice ograniczono do 50 i 150 metrów standardowym ładunkiem prochu. W rzeczywistości dla każdej próbki były co najwyżej 2 strzały, co nieco psuło wiarygodność wyników. Ważnymi parametrami dla testerów były kąt PTP (ostateczna siła grzbietu pancerza) oraz kąt PSP (granica penetracji pancerza). Kąty spotkania pancerza z pociskiem wynosiły 0, 30 i 45 stopni. Cechą testów na poligonie w Gorochowcu było użycie zmniejszonych ładunków prochu, co pozwoliło, przy stałej odległości 65 metrów, symulować różne prędkości pocisków. Przeładowanie niemieckiej amunicji odbywało się w następujący sposób: lufę odcięto od rękawa, a pocisk włożono do lufy działa, a ładunek umieszczono osobno za nim. Do testów porównawczych z trofeami przeciwpancernymi i podkalibrowymi, 76-milimetrowe domowe pociski kumulacyjne zostały wystrzelone w 30-milimetrową płytę wykonaną z pancerza o wysokiej twardości i 45 mm pancerza średniotwardego.
Pośrednimi wynikami badań przechwyconych pocisków artyleryjskich była oczekiwana lepsza trwałość stali 8C o wysokiej twardości w porównaniu z pancerzem średniotwardym FD-6833. Tak więc kąty tylnej granicy wytrzymałości, które gwarantują ochronę załogi i jednostek, dla 60-milimetrowego pancerza o średniej twardości są o 10-15 stopni większe niż dla tej samej grubości o wysokiej twardości. Dotyczy to niemieckich pocisków podkalibrowych. Oznacza to, że przy wszystkich innych warunkach bez zmian, płyty pancerza FD-6833 musiały być nachylone pod większym kątem do atakującego pocisku niż pancerz 8C. W przypadku zastosowania pocisku podkalibrowego 50 mm, średnio-twardego pancerza w celu utrzymania tylnej wytrzymałości, wymagane było przechylenie o 5-10 stopni większe niż w przypadku płyt 8C.
Na pierwszy rzut oka to trochę paradoks, biorąc pod uwagę, że 8C był przeznaczony dla czołgów średnich, a pancerz o średniej twardości był przeznaczony dla czołgów ciężkich. Ale to właśnie ten czynnik determinował wysoką odporność na pociski T-34, oczywiście pod warunkiem, że zaobserwowano wszystkie technologiczne subtelności produkcji zbroi i kadłuba czołgu.
Ale z niemieckimi pociskami przeciwpancernymi dla pancerza 8C sytuacja nie była tak różowa: kąty PTP i PSP dla 60-milimetrowej płyty o wysokiej twardości były już o 5-10 stopni większe niż dla średnio twardego pancerza. Kiedy przyszła kolej na kumulacyjne krajowe pociski 76 mm, okazało się, że nie są one w stanie trafić pancerza o grubości do 45 mm. Podany ładunek symulował odległość strzału do celu 1,6 km. Przechwycone pociski kumulacyjne, ze względu na niewystarczającą podaż, nie zostały uwzględnione w badaniu.
