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.
