Как в СССР безотказность отечественной и американской бронетехники сравнивали
27 января 2025, 03:48
Не секрет, что советские танкостроители в бытность Холодной войны активно следили за своими заокеанскими коллегами в плане выпускаемой ими продукции: изучали технологичность техники вероятного противника, всяческие технические новшества, компоновочные решения и характеристики боевых машин — врага, что называется, нужно знать в лицо.
Отдельной строкой в списке интересов отечественных инженеров была безотказность или, по сути, надёжность бронетехники США как один из главных показателей технологического уровня их танкопрома. Поэтому данному аспекту уделялось особое внимание. И, надо сказать, отчётов, текстов с подробным анализом
танков и прочих машин за всё время советские исследователи написали немало, но один из них всё же довольно интересный из-за его, скажем так, свежести (вышел в 1989 году): в нём передовые Т-80 сравниваются с "Абрамсами", Т-72 с М60А3, а БМП-1 и БМП-2 с М113.
Сегодня данный материал никакой практической значимости, конечно, из себя не представляет, но с
исторической и технологической точек зрения — очень даже вполне, так что мы публикуем его.
Сравнительная оценка безотказности отечественной и американской бронетехники
Анализируется безотказность серийной бронетанковой техники СССР и США (БМП-2, Т-80, М-113, М-1) по данным периодической печати и подконтрольной эксплуатации этих машин.
Эксплуатационные характеристики, в частности показатели безотказности, наравне с характеристиками огневой мощи, защиты и подвижности являются составляющими комплексного показателя технического уровня образцов бронетанковой техники и используются при сравнении отечественных и зарубежных танков, БМП и БТР. Сопоставимость безотказности отечественной и зарубежной бронетанковой техники обеспечивается одинаковым подходом к определению показателей безотказности и к условиям эксплуатации и испытаний, в которых получены исходные данные. Необходимо учитывать и процесс доводки, в ходе которого меняется их безотказность.
Оценка безотказности отечественных серийных танков и БМП производится по результатам войсковых испытаний, периодических гарантийных испытаний и подконтрольной войсковой эксплуатации. В США безотказность серийной бронетанковой техники определяется по данным периодических испытаний на полигонах, крупномасштабных учений и подконтрольной эксплуатации.
Много общего и в методическом подходе к оценке безотказности машин. В нашей стране критерием безотказности служит параметр потока отказов, а в США используется обратная величина ω — наработка на отказ Т. Сравнение ω и Т не представляет трудностей. Отличительной особенностью американской методики является применение двух разновидностей показателя Г: так называемой безотказности систем Тс и функциональной безотказности Тф. Показатель Тс совпадает с принятой у нас практикой, когда все дефекты систем классифицируются по влиянию на выполнение машиной своих боевых задач вне зависимости от того, работает эта система в момент обнаружения дефекта или нет.
Что касается Тф, то этот показатель претерпел некоторые изменения. Первоначально каждому дефекту придавался "вес" или "значимость" по влиянию его на эффективность выполнения боевых задач. Этот подход наблюдался в процессе приемочных испытаний танков М-1 в 1979-1980 гг. В настоящее время с функциональной безотказностью связывают отказы, приводящие к полной потере любого из основных свойств танка — огневой мощи, подвижности или защиты. В отечественной практике это применявшийся ранее способ оценки безотказности по полным отказам.
По американским данным, функциональная безотказность в 1,8–2,5 раза выше соответствующих оценок безотказности систем (рисунок). Это позволяет осуществлять переход от одного вида оценок к другому и сравнивать с показателями безотказности отечественной техники.
Для отечественной бронетанковой техники разработана методика оценки значимости отказов с точки зрения эффективности выполнения типовой боевой задачи — 300 км суточного марша и боя. Этот подход, близкий к американской системе оценок функциональной безотказности, пока не нашел признания Министерства обороны, хотя его применение при решении ряда практических задач, таких как оптимизация повышения тактико-технических характеристик, безотказности и стоимости, может быть полезным.
Рассмотрим особенности условий эксплуатации и испытаний американской и отечественной бронетанковой техники. В США серийные танки проходят периодические проверочные испытания на Абердинском испытательном полигоне (шт. Мериленд). На территории полигона воспроизведены разнообразные трассы движения и искусственные сооружения, позволяющие обеспечить максимальные нагрузки на различные составные части ВГМ: "бельгийская" дорога, волнистая трасса, канал с абразивным мокрым грунтом и др. Эти трассы обычно небольшие (0,5–1,5 км длины), их поддержание требует значительных затрат, и поэтому они в незначительной степени используются для периодических ходовых испытаний серийной техники.
Такие испытания в основном проходят по трассам умеренно- и сильнопересеченной местности, включая болотистые участки. Большинство этих трасс представляют улучшенные грунтовые дороги с гравийно-щебеночным покрытием и разбитые танковые трассы. Основной грунт — суглинок, чернозем. Имеется также горная трасса с твердым покрытием (длина 64 км, высота над уровнем моря в пределах 360...780 м). С точки зрения воздействия на ходовую часть эти трассы близки к условиям войсковых испытаний на Украине и Дальнем Востоке, где грунт не обладает абразивными свойствами. Не воспроизводятся на территории Абердинского полигона условия высокой лессовой запыленности воздуха и высокогорья, как у нас в Средней Азии.
Отечественная серийная бронетанковая техника подвергается периодическим гарантийным испытаниям на заводских полигонах и войсковым испытаниям, проводящимся, как правило, в одном из районов с экстремальными внешними условиями: в Европейской части СССР (тяжёлые трассы, абразивный грунт); в Средней Азии (жара, высокая лессовая запылённость воздуха, горные трассы); на Дальнем Востоке и в Забайкалье (низкие температуры, мёрзлый грунт).
Таким образом, войсковые испытания, по результатам которых оценивается безотказность отечественных машин, являются более усложненными, чем испытания серийной техники в США, а периодические испытания на заводских полигонах — более легкими как по воздействиям на силовую установку, так и на ходовую часть.
Подконтрольная эксплуатация американских ВГМ организована в США (форты Худ и Ирвин) и в ФРГ (Брамберг, Швайнфурт). Условия эксплуатации в районе форта Ирвин (шт. Калифорния) характерны для пустынной местности (песчаный грунт, маломощный почвенный слой, жаркий сухой климат) и идентичны условиям пустыни Каракум. Форт Худ (шт. Техас) относится к почвенно-климатической зоне американских прерий. Грунт — лессовые суглинки, пески, красноземы, в течение года наблюдается относительно равномерное увлажнение почвы. Их аналогом являются южные степи Европейской части СССР. В ФРГ условия эксплуатации отличаются. Рельеф местности холмистый, грунт — лессовидные глины, почвы — подзолисто-бурые, в районе имеются хвойно-широколиственные леса, увлажнение почв — 550...600 мм в год. Аналогом этой территории могут служить предгорья Карпат.
В США наиболее неблагоприятными факторами являются высокие температуры и лессовая запыленность воздуха, ухудшающие работу газотурбинной установки танка М-1, в ФРГ большие нагрузки на ходовую часть и силовую установку ВГМ. Условия подконтрольной эксплуатации отечественных машин близки к условиям в ФРГ. В то же время танки Т-80 в процессе подконтрольной эксплуатации не проверяются в условиях высокой лессовой запыленности воздуха, как танки с ГТД в США.
Рассмотрим результаты периодических проверочных испытаний БТР М-113, серийное производство которого ведется уже почти 30 лет (с 1960 г.). Использовались два показателя: Тф — для функциональной безотказности и S — средний пробег между дефектами, потребовавшими проведения ремонтных работ. Оба показателя отличаются от принятого в отечественной практике показателя со и требуют интерпретации. Для ориентировочного определения безотказности БТР М-113 воспользуемся соотношением между "функциональной" и "системной" безотказностью и отношением между количеством счетных отказов и общим количеством дефектов по опыту наших ВГМ. Это позволит получить два приближения к искомому показателю со. Исходя из соотношения (см. рисунок) Тф/Тс ≈ 2,5, рассчитаем значения ω' (табл. 1).
Второе приближение показателя получим по данным войсковых испытаний БМП-2 в 1982-1983 гг., когда соотношение между общим количеством отказов и неисправностей и количеством счетных отказов составило 1,1-1,4 раза. Учитывая тщательную регистрацию дефектов в США и рост надежности в ходе доводки, для расчета ω'' принимаем равномерное изменение Тф/Тс от 2 (для машин выпуска 1963-1970 гг.) до 3 (для машин 1978-1979 гг.).
Для сравнения приведены основные данные по безотказности шасси отечественной БМП-2 (табл. 2).
По результатам подконтрольной эксплуатации 160 бронетранспортеров М-113, из которых НО новых машин выпуска после 1970 г., известны два косвенных показателя: соотношения между отказами и неисправностями различных систем и оценка среднего пробега между неисправностями S=350 км. Число неисправностей по отдельным частям машины составляет, %:
Двигатель — 4,6
Системы двигателя — 17,5
Трансмиссия — 8,5
Ходовая часть — 17,6
Электрооборудование и связь — 23,2
Вооружение — 1,2
Прочие системы — 28.
Используя эти данные, можно ориентировочно оценить безотказность М-113 и его систем (табл. 3).
Общая оценка безотказности М-113 определена на уровне ω≈1,2 1/тыс. км, состав отказов (примерно равное количество отказов силовой установки, ходовой части и электрооборудования) свидетельствует об обработанности конструкции. Следует отметить, что подконтрольная эксплуатация бронетранспортеров в США проводилась в более легких условиях, чем отечественных БМП-2, большинство из которых эксплуатируется в условиях абразивных грунтов и разбитых танковых трасс Прикарпатья.
В целом, безотказность американского бронетранспортера примерно равна БМП-2.
Показатель безотказности систем снятых с производства танков М-60А3, эксплуатировавшихся в тех же районах, что и М-113, свидетельствует о том, что их безотказность существенно хуже современных отечественных танков Т-72А (табл. 4).
Более полная информация имеется по отказам новых американских танков М-1, особенно в период испытаний опытных образцов этих танков в 1979 г. На первых опытных образцах было отмечено большое количество сбросов гусениц и связанные с этим разрушения шин опорных катков. Наблюдались отказы гидромеханической трансмиссии и ГТД, особенно в условиях сильной запыленности воздуха.
По мере отработки конструкции танка М-1 его безотказность и долговечность достигли уровня первоначальных требований, за исключением ресурса траков (табл. 5).
По данным подконтрольной эксплуатации установочной партии серийных М-1, в 1980–1982 гг. в Европе и США были случаи замены газотурбинных двигателей АСТ-1500 (или их отдельных элементов), трансмиссий, элементов стабилизаторов и прицелов. В исследованиях 1983–1984 гг. в перечне 40 наиболее часто заменяемых сборочных единиц нет упоминания ни двигателя, ни трансмиссии, ни прицелов.
По заявлениям американских специалистов, усовершенствование систем пуска, введение периодического контроля состава моторного масла и проведение восстановительного ремонта за счет блочной конструкции дали 5-кратное повышение ресурса ГТД AGT-1500, и в настоящее время он достиг 17 850 км.
Росту ресурса двигателя также способствовала отработка технологии крепления пластмассовых циклонов в корпусе воздухоочистителя, исключившая нарушение уплотнений, а также конструкции воздухоочистителя, направленной на увеличение периодичности его обслуживания. Очевидно, доработкой конструкции воздухоочистителя можно объяснить большое число их замен в войсковой эксплуатации. Заметим, что высокая степень очистки воздуха, поступающего в ГТД в условиях запыленности воздуха (США, шт. Техас), не приводит к образованию пылевых отложений в турбинной части двигателя и помпажным явлениям.
Упомянутые выше данные среднего ресурса двигателя AGT-1500 и возможная оценка его, исходя из средней скорости движения танка М-1 в эксплуатации (v = 4,7 км/ч), равная 3 500 ч, носит рекламный характер. Она получена по машинам выпуска последних лет, имеющих в эксплуатации малые пробеги, когда ресурсных отказов практически не бывает. Более убедительными представляются данные, где указано, что при общей наработке AGT-1500 в 800 000 ч около 20 двигателей отработало свыше 1 000 ч, т. е. суммарная их наработка составила 2,5 % от общей, а один двигатель достиг 1 400 ч. Аналогичный показатель по ГТД танка Т-80 в настоящее время равен 0,6 %. Оценка его среднего ресурса, по данным эксплуатации, приближается к 640 ч. Таким образом, ресурс AGT-1500 превышает ресурс отечественного ГТД и находится на уровне 800–900 ч.
Наиболее массовыми отказами в подконтрольной эксплуатации танка М-1 являются выходы из строя резиновых башмаков траков и частая замена гусениц (табл. 6). На них приходится примерно половина всех эксплуатационных расходов по танку. При этом нельзя признать тяжелыми условия эксплуатации танка М-1, за исключением ФРГ, где должен наблюдаться повышенный износ скоб и ведущих колес. В настоящее время в США разработаны модернизированные варианты гусениц со съемными резиновыми башмаками. Ожидается, что в результате конкурсных разработок ресурс гусеницы будет повышен до 8000 км.
На первых образцах танка М-1 отмечались неоднократные сбросы гусениц и повреждение шин опорных катков. Введение ограничительного кольца на ведущих колесах и механической связи балансира переднего опорного катка с направляющим колесом снизило вероятность сброса гусениц. Долговечность опорных катков в настоящее время определяется механическими нагрузками и внешними условиями эксплуатации. Удельное количество замен опорных катков (при малой наработке танков М-1) находится примерно на уровне наших танков Т-80, 90%-й ресурс которых в условиях эксплуатации составляет 2500 км, а средний — 7500 км.
Большое количество замен аккумуляторных батарей при эксплуатации танков М-1 связано, предположительно, с принятой для американских военных машин практикой их ежегодной замены.
Вывод. Сравнение безотказности бронетанковой техники США и СССР, выполненное на основе результатов периодических испытаний и подконтрольной войсковой эксплуатации, с использованием принципа сопоставимости, показывает, что безотказность бронетранспортера М-113 и отечественной БМП-2 находится примерно на одном уровне. По безотказности американский танк М-60АЗ уступает отечественному Т-72. Безотказность танка Т-80 в целом примерно одинакова с американским М-1 при некотором превосходстве последнего в показателях ресурса газотурбинного двигателя и худших показателях ресурса ходовой части.
Источник:"Сравнительная оценка безотказности отечественной и американской бронетехники". А.В. Ерохин, В. А. Личковах, Б. Г. Поляков и др.