|
研发经过 （一）项目指标与技术设计方案简介 1955年初，ОКБТ的设计团队开始了新型重型坦克技战术指标的制定工作（根据坦克装甲兵总局委员会第№Н2-89/И-576号协议）。同年8月，提出了两种坦克设计方案，它们的装甲防护和火力性能相比T-10重型坦克将有大幅提升，此外机动性和最大行驶里程将保持和现有坦克基本相同的水准——公路最大速度将达到55km/h，平均越野速度35km/h；最大行驶里程300km，要求75％的燃油储存在车体内。而且还应保证整大修里程不低于3000km。 战斗全重确定为55吨，277工程（方案1）搭载一门130mm线膛炮（穿甲弹初速1000m/s），装备双向火炮稳定器。同轴机枪为14.5mm КПВТ。火控及瞄准观察装置包括炮长光学测距瞄准镜、夜间瞄准镜、车长夜间监视镜和驾驶员夜间观察装置。主炮弹药基数35-40发，КПВТ弹药基数800发。 首上和首下装甲分别能够抵御水平面内任意方向射击、着速900和800m/s的122mm穿甲弹。根据图纸注释，车体侧上部能够抵御着速710m/s的122mm穿甲弹。炮塔正面±60°扇形区域内要求能够抵御着速900m/s的122穿甲弹。车体底部装甲厚度不小于20mm。 为实现潜渡功能、抵御核爆冲击波超压和放射性粉尘，坦克的车体和炮塔均采取了密封措施。在面对瞬时超压值0.34-0.39兆帕的冲击波时能够为乘员提供可靠防护。 计划安装1000马力柴油机以提高机动性，此外还应研制操作性良好的传动系统与其配套。采用铝或者钛合金这类轻合金制作行走机构部件，降低行驶系的能耗和阻力，有助于进一步提高坦克机动性能（ЛКЗ ОКБТ的未来坦克行驶系的研制工作与1955年第二季度的施工图绘制工作并行完成）。根据要求，坦克履带对地平均压强不应大于73.5kPa。 安装超短波电台和坦克内通话装置保证坦克的内外通讯。 第二方案278工程和第一方案的主要区别就是动力系统。278工程计划采用燃气轮机作为主要动力。根据1955年5月28日苏联部长会议第1037-603号决议，坦克用1000马力燃气轮机由列宁格勒СКБТ负责研制。278工程的研制工作和277工程同时进行。 1955年7月21日，在ОКБТ召开了由未来坦克项目总工程师契斯特亚科夫主导的技术委员会会议，会上审议了这两种坦克设计方案。会议中发现的主要问题包括：搭载9发半可燃药筒炮弹的机械化装填机构不符合技战术需求指标；会上审议了两种行驶系方案，分别由Г.А. 谢廖金 和Л.З.申科洛负责设计，其中后者的方案（类似271工程——2A3“ 聚光器-2П ”重型自行火炮的行走机构）被委员会认为是不符合指标要求。经会议审核发现的缺陷，设计小组必须在10天内进行整改。 1955年8月1日提交审核的设计图纸消除了原来战斗室设计存在的缺陷，保证了火炮安装的平衡，考虑到战斗室空间有限，主炮的炮尾尺寸进一步减小，同时也缩短了极限后座长。半可燃药筒装填机构安装在炮塔尾舱内。根据初步计算估计，炮塔铸件的重量约为9吨。在55吨战斗全重的限制下没有任何保留。 给800厂制定新型柴油发动机的规格时，采用了新结构的空气滤清系统，为动力舱节省了不少空间。而在СКБТ，由Г.А. 奥格洛布林领导研发的坦克燃气轮机更有希望使坦克动力舱尺寸进一步减小，在不考虑附加油箱的情况下减重3吨。 不过，委员会认为坦克的布局设计还是不够完善，还需要重新考虑车内主要设备的布置，使总体布局更趋于合理紧凑。于是经过又一次修改后，在1955年8月15日最终提交了两种方案的总体布局设计图纸和相应的主要技术指标（体积、重量等）。 也是在同年8月初，苏联部长会议调整了“277”和“278”坦克的发展时间规划:初步设计阶段计划于1956年第一季度完成，并于1956年第四季度完成技术设计。1957年第二季度提交工作草案和图纸。1957年第四季度制造用于工厂测试的原型车，1958年第二季度进行工厂测试并根据测试结果修订图纸和技术文件。  277工程（278工程）1956年设计方案. 1958年第四季度计划组装两台样车用于靶场试验，试验计划在1959年第一季度开始，第二季度根据测试结果修订绘图技术文件。1959年第四季度需要准备用于军事验收的坦克，1960年第一季度开始进行验收试验并依照结果完善技术文件，1960年第三季度开始量产。【278工程和277工程的进度安排基本相同，只是278工程只有一台样车，完成工厂测试后跳过了1958年第四季度的靶场防护测试，后来直接和277工程一起进入军事验收测试阶段。】 1955年8月15-16日，ОКБТ技术委员会审核了277工程的新布局方案。在这之后，摆在设计师面前的最主要任务就是减重，以满足在TTT的重量限制下使用新武器、新弹药和新引擎，同时增加坦克载油量的要求。 初步设计阶段提出了两种战斗室方案：圆形炮塔的11号方案和带尾舱的5号方案。11号方案有部分结构上的缺陷，抗弹性能不被看好，但是相比5号尾舱炮塔方案轻了1500公斤。 277工程安装的130炮发射穿甲弹时的初速为1050m/s，炮弹采用的可燃药筒堆叠储放在尾舱弹药架上。正面装甲能够抵御着速900m/s的122穿甲弹。传动采用和T-10类似的带ЗК转向机的行星传动箱，由于战斗室加大导致炮塔座圈直径增加，车体加长了500mm。 燃气轮机方案则需要新的传动装置。不过作为燃气轮机研制成功之前的临时方案，278工程的原理样车计划采用M-50T柴油机作为动力，搭配T-10重型坦克的传动系和改进的散热系。 根据技术委员会的结论，建议在5号炮塔战斗室方案的基础上进行进一步的技术设计，柴油机版本采用T-10的传动和液压操纵机构，考虑两侧对称布置的引射式散热系布局，此外，为了进一步减轻坦克战斗全重，还应该在轻合金应用方面开展广泛的研究工作。 按照1955年8月12日苏联部长会议第1498 – 837号决议和1955年8月29日和运输机械制造部第134号命令，ЛКЗ СКБТ为278工程研制的燃气轮机的燃油消耗率应不超过456克/千瓦时(335克/马力)，同时和 中央航空发动机制造研究院（ ЦИАМ ）合作研制燃气轮机，原型机(26工程)计划采用冷却涡轮叶片设计，降低燃油消耗率。设计团队在1955年完成了燃气轮机的热力学计算，针对主要结构进行了初步的强度计算，并继续研究燃气轮机动力舱总体布局，绘制原型机的施工图纸，并进行了部分部件的测试(燃烧室、减速器、燃料/润滑油供应和密封装置)。 根据278工程技术设计阶段的初步估算结果，燃气轮机相比活塞发动机有以下优势： — 比同功率的柴油机尺寸更小，同时发动机辅助系统的尺寸也减小了； — 动力传动单元的尺寸减小，使坦克整体减重约2吨，可以搭载更多燃料； — 减轻了维护维修的劳动强度，没有复杂的冷却系统，优秀的空滤和发动机加温系统增加了可靠性，相比活塞发动机，燃气轮机主轴的扭振更小，增加了传动系的可靠性。 — 动力舱结构简化； — 减少了坦克进气和排气口的面积，提高了发动机舱盖抗核爆冲击波超压的性能。 然而，278工程用于工厂试验的样车却计划安装由СКБТ研制的不带冷却叶片的燃气轮机，燃油消耗率高达456g/kwh，坦克的最大行驶里程约为300公里。使用和ЦИАМ联合研制的26工程燃气轮机时燃油消耗率只有374g/kwh，增加了坦克最大行程。26工程的冷却叶片涡轮工作温度高达1050℃，压缩机功率1286.8kW（1750hp），涡轮轴最大转速29500rpm，燃烧室前气压为0.65MPa，燃气轮机进气流量为4.35kg/s。 278工程和277工程在技术设计阶段的另外一个主要区别是行驶系的部件，278工程采用了气压弹簧减震器，行驶平顺性比277工程的机械弹簧减震器要好，提高了平均越野速度，而且还减轻了部分结构质量。不过在设计时ОКБТ要求两种坦克的部件应尽最大可能实现通用，两种坦克的行走机构部件可以互换，所以并无影响。 由于需要在规定的期限前完成大量工作，ОКБТ的总设计师科京决定分配设计任务：277工程交由Н.Ф. 沙什穆林负责，而278工程则继续由Н.М.契斯提亚科夫领导。1955年11月24日在ОКБТ召开的技术委员会会议开始由两名总师报告各自负责的项目。  277工程1956年设计方案的剖面图  1956年278工程剖面图 契斯提亚科夫的报告中指出：虽然278工程的动力传动系统比277工程更轻，但是却导致了整车重心前移。完成了新变速箱的初步设计，其中配套的新型侧减速器则已经开始投入生产。相比较于旧的侧减速器，新减速器有许多显著优势(尺寸和重量较小，散热条件改善)。新设计的传动系统肿瘤更轻，使用了T-10重型坦克的传动主轴，行星齿轮变速箱的前进挡位数减少到三档。然而，用于变速箱和发动机的连接仍然存在部分问题。此外，坦克原定的燃油储备（1050升）对于燃气轮机而言相对不足。 根据沙什穆林的报告，277工程的主要问题是超重，而且根据现阶段设计结果，主炮弹药基数最大载弹量只能做到30发，还没有最终确定是否使用轻合金制造行走机构部件。但是使用纯钢装甲制造坦克的车体和炮塔（仅壳体）重量分别为20吨和8.5吨，想要整车不超过既定的重量限制是不太可能的。 在坦克总体布局设计上未解决的问题还有火炮和弹药的尺寸、性能问题，以及装弹机方案的选择。主炮使用半可燃药筒分装弹药被认为是最优方案，因为130mm炮弹过于巨大，若使用金属药筒的定装炮弹则不能满足尺寸要求。 初步设计阶段提出了三种装填机方案。其中一种是用于5号战斗室的尾舱装弹机方案，炮塔尾舱内水平放置9具待发药筒和9发炮弹可自动装填，另有16发备用弹放置在旋转底板上靠近装填手一侧。 第二种方案由Л.И.高尔里奇金设计，该方案中火炮是立楔式炮闩布局，倾斜安装在炮塔后壁的装弹机能够自动装填10发弹药，理论射速可达8发每分钟。 方案3也是为11号圆形炮塔设计的，由设计师А.Н.波波夫负责报告。该装填机构能够自动装填16发炮弹和5具药筒。炮塔内部共装载31发炮弹和22具药筒，其余弹药布置在车体内，这直接导致了装填手甚至其他炮塔内乘员的工作空间十分紧张，人机功效恶化。此外还有计划为11号炮塔研制能够装载29发炮弹 19具药筒的装填机构。不过这个项目很快遭到了武器系统项目组组长А.С. 施内德曼（二战中КВ-1С坦克的总设计师）的反对，按照他的说法，75％的弹药都塞在炮塔内，一旦被击穿 “全都给炸上天”。 不过，所有的弹药架和装弹机设计方案里边没有一个总载弹量超过35发的，也就是都没有达到预期指标。 行走机构的方案也没有统一意见：有人建议继续使用T-10系列的平衡肘，平衡肘扭杆轴部分突出车体外部，轴端部从相邻两个负重轮之间伸出，延伸到负重轮外缘平面。设计行走机构时为了减重，甚至省略了部分支架，这主要是为了给未达标的弹药基数挤出那百来公斤的重量余额。 从提交到运输机械制造部和坦克装甲兵总局的技术设计图纸上可以看出，坦克装甲车体部件大量使用了铸焊混合结构，车首装甲采用铸造装甲钢焊接而成，包括侧面装甲在内的大部分区域则是轧制装甲钢焊接成型的。车体正面和侧面大部分区域的装甲倾角都很大，提高了坦克的抗弹性能。 动力系统设备包括M-850柴油发动机、引射式冷却系统、油水散热系、空滤、油滤、加温器等。 传动系统包括采用带ЗК转向机的行星齿轮传动箱（T-10传动小型化），改良的操纵系统（液压操纵），整合进主动轮的轻量化行星侧减速器。 行驶系采用了大量基于T-10和260工程重型坦克的设计成果，主要改动在于：负重轮动-静行程、在负重轮内安装阻尼（内挂胶负重轮）、安装高能容的液力减振器。 在各种炮塔战斗室方案中，ОКБТ最后提交的方案采用的是短后座火炮、使用半可燃药筒弹药、部分弹药自动装填。炮塔采用铸造装甲制造。 1956年1月19日，列宁格勒ОКБТ技术委员会召开了关于为277和278工程研制原子防护系统的会议。 关于坦克的核防护，特别是针对冲击波和放射性尘埃，在结构上尤其需要增强的是车体顶部、乘员舱盖、外部固件。此外还要保证密封性：观瞄装置的开口、主炮安装间隙、炮口、机枪孔和炮塔座圈轴承均需要严格密封，可动部件还需要增加临时闭锁功能。车体和炮塔应尽量保证流线型的外形，避免被冲击波掀翻炮塔。 核弹的毁主要伤方式除冲击波和放射性沾染之外就是强光热辐射，为保护车组乘员免受致命光热辐射杀伤，坦克的外层应该覆盖有对光辐射最有效的涂层（尽可能少地吸收光辐射能量），坦克装甲内壁和设备装具以及乘员座椅背面都应铺设绝热阻燃材料。 在装甲防护的设计发展阶段，提出了考虑防辐射穿透的要求，排除使用有可能会成为次级强辐射源的材料和添加剂。在观测仪器的设计中使用特殊的光学材料，降低了暴露在伽玛射线辐射下的发生变暗的影响。为了监测乘员工作环境的放射性水平，计划安装剂量计设备。 为了防止放射性尘埃渗透进入坦克，会议提出了在坦克上安装可以在密封空间生成微超压环境的集体防护装置，使用高净化率的空气滤清器以及给乘员配备个体防护装置。此外还计划开发利用现有设备来净化坦克的方法，研制专用洗消设备。 1956年3月16日ОКБТ技术委员会审核了277和278工程的最终成稿，ВНИИ-100、СКБТ、172厂、ЦИАМ、ГБТУ技术委员会的代表以及ГБТУ驻ЛКЗ军事验收官参加了审议会，稍早些时候，1956年2月24日，在选择坦克的技术战术需求指标时，277工程需要实现所有的技术指标；而278工程只作为动力传动系统、装甲防护及机动性的技术验证，同时还规定将其战斗全重限制在51吨。【注：于此同时，技术委员会还考虑了T-10重型坦克的升级，命名为272M工程，其部分技术指标与在277工程上应用的指标相同，包括ПАЗ系统和潜渡需求】 277工程的技术报告由沙什穆林负责，278工程由契斯提亚科夫负责，燃气轮机项目由奥格拉布林负责。 沙什穆林制作的报告中阐述了新型坦克设计的技术战术需求指标和设计图纸的进度。他在报告中指出，根据技战术指标需求，在战斗全重仅比T-10坦克增加10％的情况下，完成这项任务的难度非常大。 130mm主炮M-65采用短后座技术和半可燃药筒弹药。最大直射距离1200米，最大射程18500米（仰角15°时）。其发射的穿甲弹在1000米处的穿深可达240mm-250mm@30°。火炮最大后座行程减少到260mm，后坐力约为100-130吨力。辅助武器为一挺14.5mm КПВТ同轴机枪。 关于稳定系统，ОКБТ在272工程上试验了“暴雨”式（«Ливень»）火炮稳定器（随后改名为“雷暴” «Гроза» ），坦克在以20-25km/h的速度行进时对1000-1500米外坦克大小的目标进行射击时可达到60％的命中率。使用瞄准线高低向稳定的合像式测距-瞄准镜进行射击时提高了首发命中率。为了实现夜间作战，驾驶员、车长、炮长均配备了夜视仪。 根据技术设计，277工程搭载了35发分装半可燃药筒和弹药，其中15具药筒和23发炮弹装载在机械自动装弹机上，穿甲弹和高爆弹分别储放在两个不同的供弹机构上，穿甲弹供弹机类似大号的步枪弹匣，紧挨火炮防危板右侧；高爆弹供弹机倾斜安装在炮塔吊篮后部。这套装弹机构的理论射速为5-6发每分钟。  277/278工程武器系统安装示意图，1956年设计方案
原型车装弹机构和该方案有较大区别  277/278工程弹药布置示意图，1956年设计方案 关于新型坦克的装甲防护，为符合指标要求，两种坦克分别采用了制造技术上相对成熟的车首装甲结构（整体铸造成型和轧钢焊接成型）。三防系统（空滤系统）和潜渡设备也在计划中。 动力方面，1000马力柴油机M-850是基于M-50研制的，原则上技术实施难度较低，能够有效提高坦克机动性。传动系统采用的是改进型的T-10坦克行星齿轮箱。行驶系采用常规方案，但是提高了悬挂的能容量，承重轮采用内挂胶阻尼。公路最大行驶里程为300公里。 契斯提亚科夫在他的关于278工程的报告中强调了使用燃气轮机可增加坦克动力。在那时候ОКБТ也在着手研发278工程的实验型传动系统，在测试中将会更深入的发掘其性能。使用燃气轮机的278工程在各项性能和277持平的前提下，战斗全重可降低到50.5吨，动力系统节省的重量可以用来加强装甲防护。预计使用燃气轮机能够简化生产。 为实现原子防护的要求（向战斗室内供气加压，排除辐射和有毒物质），计划采用安装大功率压缩机的空气调节系统。其余部分，278工程和277工程完全一致。  1956年277工程装甲车体设计方案，采用的是铸造车首装甲  1956年278工程的装甲车体设计方案，采用的是轧钢焊接车首  1956年277工程的引射式散热系布局  1956年277/278工程的炮塔设计 增加坦克最大行程不能全看增加载油量，最主要还是得提高发动机的燃油经济性，降低油耗，燃气轮机可通过安装回热器提高热循环效率以提高燃油经济性。【注：据图纸文件标注，278工程安装ГТД-1若要实现300km的公路最大行程，载油量得达到1950升，几乎是277工程的两倍】 奥格洛布林在他的报告中提到了坦克使用燃气轮机的优势，阐述了进一步的研究工作，当时正在研制的燃气轮机由中温和高温涡轮两种，提高涡轮温度并使用回热器是降低燃油消耗率提高经济性的一种手段。 审核了277和278工程的材料之后，ОКБТ技术委员会批准了这些提交上来的项目，能够送到坦克装甲兵总局技术委员会和运输机械制造部进行进一步的审核。 1956年5月，两辆坦克的设计图纸获得了ГБТУ技术委员会的批准，同年9月，ОКБТ把技术项目转交给了运输机械制造部和ГБТУ技术委员会。同时在列宁格勒基洛夫工厂开始建造两种坦克的全尺寸木质模型，同年10月18日，特别委员会对坦克模型给予了积极评价，同时也建议在实际施工图纸的绘制过程中排除部分较为明显的缺陷。 然而在批准了模型和施工图之后，1956年11月14日ГБТУ技术委员会又提出了新的要求。1956年12月9日和11日，在ЛКЗ ОКБТ技术理事会上讨论了ГБТУ技术委员会关于武器装备、动力装置和传动装置改进意见的执行情况，在此之后，277和278工程的最新技术设计方案再次被送到了ГБТУ技术委员会。 第二次审查在1956年12月18日НТК ГБТУ的全体会议上进行。1957年1月9日，ГБТУ批准了提交的技术项目，并推荐执行施工图制作。因此，277和278工程的技战术指标仍然保留不变。 278工程由于安装了ГТД-1燃气轮机，因此其装甲车体结构的设计与277工程有所不同。为保证能够符合TTT要求的公路最大行程，278工程的车内主油箱容量从277工程的820升增加到1300升，附加油箱容量从277工程的250升增加到650升，机油箱容量40升。这样才能保证300公里的最大行程。燃气轮机的启动器是一个功率为12千瓦的电动机，没有配备启动预加热器。在动力舱内安装了一个有三个自由度的三级行星齿轮箱，提供三个前进档和一个倒档；一对采用湿式摩擦片的2级行星转向机；还有一对双行星排侧减速器。 （二）原型车的生产、测试与相关的设计试验工作 1956年11月ЛКЗ ОКБТ开始绘制产品施工图，277工程的全套生产图纸在1957年3月完成，278工程的图纸则在同年4月完成。随后这些图纸被用于原型车生产。和技术设计阶段的图纸不同，施工图上的方案采用了8对内挂胶负重轮的悬挂设计，而且弹药装填机构也做了简化，高爆弹和穿甲弹供弹机合二为一，此外其他方面还有若干改动...... 最后两型坦克中只有277工程的完成度达到可以运行的阶段。  277工程原型车剖面图纸（277-сб1），炮塔和装弹机等若干细节还不是最终定型的版本  277工程原型车阶段使用的装弹机 在列宁格勒基洛夫厂的277工程重型坦克的研制过程中，进行了弹道防护测试，使用T-10的M-62坦克炮（和M-65一样采用短后座设计）对实验样车的炮塔和车体模型进行射击以检验弹道防护性能是否符合TTT的要求，并以此为依据对装甲的角度和厚度设计作进一步的优化。试验使用的炮塔和车首装甲由伊里奇命名的马里乌波尔冶金厂负责制造。 1957年3月11日至23日期间，两个277工程的炮塔模型在库宾卡靶场进行了打靶测试，两炮塔（No.20和No.30）的基体均采用МБЛ-1装甲钢铸造成型，顶部装甲采用的是43ПСМ轧制装甲钢，与炮塔基体焊接在一起，这两个试验用的炮塔都没有测距观瞄设备的安装口。铸造车首装甲的测试则在1957年5月进行。 根据工厂的实测数据表格，设计航向角对应的装甲厚度和设计值的差别较大，特别是炮塔内侧轮廓的差异较为明显。实际制造的两个炮塔模型质量分别为：No.20——8285kg，No.30——8616kg。 对炮塔的打靶试验使用的是122mm M-62 T2和A-19 1931/1937加农炮，发射弹种包括风帽被帽尖头穿甲弹和风帽钝头穿甲弹，射击距离为100米，使用常规装药和减装药射击以实现不同的弹丸着靶速度区间，入射航向角范围为±30°到±60°之间。 为了验证由ЦНИИ-48和ФВНИИ-100编制的弹道防护性能曲线，靶场测试中对30号炮塔进行了侧向大角度射击，从航向角75°方向朝炮塔上打了5炮。此外，为了和T-10坦克炮塔对应的抗弹性能指标进行对比，两个试验炮塔都被122炮从侧面正入射（航向角90度）方向各打了两发钝头穿甲弹。 根据在既定的厚度截面方向（与设计角度对应的实际厚度和设计厚度有一定偏差）射击122mm风帽被帽尖头穿甲弹的测试结果显示，两个炮塔的正面抗弹性能均不符合277工程的技战术指标要求（要求对该弹丸的装甲背面极限穿透速度 (ПТП) 不低于900m/s）：其中20号炮塔的正面击穿极限速度为849m/s，30号炮塔的弹道极限也不超过850m/s。 使用相同的弹药对炮塔侧面进行射击时（航向角±60°），抗弹性能比正面要好，其中20号炮塔的弹道极限为904m/s，30号炮塔则是908m/s。 20号炮塔和30号炮塔由于热处理差异导致的布氏硬度值的区别（相同条件下测试的压痕直径分别为3.7mm和3.9mm）并没有在抗弹性能上产生显著差异。 和实际打靶测试的结果作比较，试验炮塔的不同航向角对风帽被帽尖头穿甲弹的弹道极限曲线和理论计算曲线有较大出入。其中0-45°航向角范围内的弹道极限比理论值低了20-45m/s，航向角超过45°甚至超过50°范围的弹道极限比理论值高了25-50m/s，个别区域的实际值比理论值还高出100m/s以上。 炮塔基体装甲上所有的弹道创伤都是延性扩孔，没有发生冲塞和崩裂（顶部装甲焊缝除外），因此总体来说铸造炮塔的装甲防护还是非常可靠的。 炮塔顶部装甲由两块轧制钢装甲板焊接而成，当穿甲弹击穿炮塔侧面上缘易造成焊缝崩裂。为了完全实现TTT的要求，277工程的炮塔需要增强顶部装甲与炮塔基体之间的焊接结构。НИИБТ建议增厚炮塔正面装甲以提高弹道防护极限，同时应不降低侧面的防护性能，顶部装甲的焊接不应采用双板“背对背”的形式，应该把整个顶部分成4块焊接。在排除缺陷后，有必要再次进行弹道防护测试对抗弹性能进行评估。新一轮的测试需要在炮塔上留出必要的窗口，比如观瞄设备、测距仪、机枪和火炮的安装口等。 用于弹道防护试验的277工程炮塔 20号炮塔的中弹位置示意图，只有炮塔右侧被击穿了3发，抗穿性能非常优异 经过炮击后的20号炮塔 经过炮击后的30号炮塔 277工程的车首装甲弹道防护测试中，除了确定实际抗弹性能以外，还检验了铸造车首与轧制钢侧面之间的焊缝强度、炮塔下装甲和侧面装甲的焊缝强度以及侧面底部焊缝的强度。 车首装甲由МБЛ-1装甲钢铸造成型，侧面装甲采用42СМ轧制装甲钢制成，底部装甲由43ПСМ轧制装甲钢制成。根据工厂实测，车首装甲的对应设计角度截面的装甲厚度和设计图纸数据有明显偏差，首下正面的厚度误差在12-33mm不等，首上的误差值在8-18mm不等。此外不同航向角的装甲法线角也存在偏差。车首装甲铸件的实际质量为10015kg。 对车体的打靶试验除了使用和打炮塔时一样的122炮以外，还使用了85mm Д-44发射破甲弹，射击时的各个航向角和距离与炮塔试验时相同。车体正面首上受弹区域（左右两侧截面）的实际厚度值为84-132mm，设计法线倾角为71-60.5°，首下区域——厚度值为118-149mm，倾角为56-45°。侧面装甲倾斜部分装甲板的平均厚度为107mm，法线角为53-61°，垂直部分厚度为90mm。 试验结果表明车首铸造装甲的首上和首下部分的抗弹性能均满足TTT的要求（根据TTT：首上的弹道极限不低于900m/s，首下—800m/s，实测中首上的弹道极限超过了915m/s，首下—810m/s），但是首上和首下结合部的抗弹性能却明显弱于首上，在测试中，122mm穿甲弹以915m/s的着速击中正中间的结合部时直接击穿。车体左右两侧轧制钢装甲区域（垂直）的抗弹性能也满足TTT的要求，着速712-722m/s的穿甲弹打在上面只打出一个带毛刺的浅坑。 铸钢和轧钢的焊缝位置的抗弹性能比其他均质钢区域要差。当弹丸以713m/s的着速直接命中左舷焊缝（X型切面，边缘有6-8mm的倒角）时，产生了长约450mm的连续的裂缝，缝宽约30mm。当弹丸以相同着速和航向角命中右侧焊缝（X型切面，无倒角）时，焊缝底部有沿着熔融线破裂的长约290mm的裂痕。 铸钢和轧钢之间的焊缝示意图 除个别精准打击造成的焊缝开裂，铸造装甲和轧制装甲区域的损伤均为延展性的。铸钢和轧钢焊接区域的结构强度被认为是可靠的，当穿甲弹以711-713m/s的着速命中距离焊缝100-300mm的轧钢或者铸钢区域时焊缝不受损伤。当炮弹直接命中焊缝时仅部分损伤，因为焊接区域的强度本就比均质区域低，所以也能够接受。 侧面炮塔座圈下车体顶甲板与车体侧装甲的焊接结构强度不足：命中车首侧面的炮弹导致了侧装甲与炮塔下装甲的焊缝开裂，而且裂缝很长，在炮击结束后整个焊缝完全被破坏，此外侧面装甲和底部装甲之间的焊缝也出现了严重的开裂破坏。 弹道防护测试用的277工程2号装甲车体前部装甲被弹处示意图以及击穿情况详细表格 经过炮击后的277工程靶车车体正面 经过炮击后的277工程靶车车体左右侧 因此，根据测试结果，НИИБТ建议加强首上首下连接处的装甲，使其抗弹能力和首上区域相同。在生产277工程原型车的时候铸钢和轧钢的焊接结合部应采用拼接X型切面、母材边缘不带倒角、连续焊透的结构。根据1号铸造车首的车体模型打靶试验结果应解决增强侧面焊缝抗弹性能的问题，它采用了提高强度的焊缝。最后，有必要增加炮塔下装甲和侧面装甲之间焊接结构的强度，以及侧装甲和底部装甲之间的焊接结构强度。 根据测试结果和相应的建议，ОКБТ修改了坦克正面和侧面的装甲厚度，同时改变了炮塔顶部的装甲结构组成，对坦克的技术图纸文件做了适当改动。 最终定稿的277工程的装甲分布示意图 旧式炮塔的277工程（上）和新炮塔的277工程（下） 与此同时，在1957年5月，ЛКЗ提交了考虑制作根据最终技术项目修正的277工程全尺寸木质模型的申请，这项申请于1957年6月8日得到了定型委员会批准。此外ЛКЗ还生产了一台能安装130mm线膛炮M-65和“雷暴”稳定器以及体视测距瞄准镜的试验炮塔，这个炮塔被安装在了一辆T-10重型坦克的底盘上（模拟试验坦克的设计代号为“Э-277”）。这辆车进行了包括ЦНИИ-173和ЦКБ-393参与在内的工厂试验，主要是为了测试火炮稳定器。试验场地位于圣彼得堡市的罗蒙诺索夫地区和戈列洛沃地区，Э-277工程总共行驶了654公里，发动机运行了82小时。 在“雷暴”稳定器第一台样机测试期间，АНТК ГАУ和НТК ГБТУ要求简化半自动驱动模式的方案。1957年7月在ЛКЗ ОКБТ召开的一次会议上，这一决定得到了支持，而且第173中央研究所也给出了必要的解决措施，这种简化的半自动驱动方案整合了驱动电机、控制台和ТГ-ЗА测速电机。为了保证驱动效果的质量，需要改动水平驱动电机轴到ТГ-ЗА测速电机的齿轮系传动比。 1957年12月，根据“雷暴”稳定器系统的测试结果，测距-瞄准系统和M-65火炮也安装进了Э-277炮塔模型内，173中央研究所获得了所有必要的数据用于修正技术文件，随后生产了7台“雷暴”稳定系统原型机。稳定系统的进一步调试工作在1958年继续进行。【注：根据苏联部长会议1955年8月19日第1496-837号决议，173中央研究所应根据第一台模型坦克的试验结果修正技术图纸并生产7台“雷暴”稳定系统原型机。】 随着277工程坦克生产施工图纸绘制完成，ЛКЗ的领导层计划在1957年制造所有的实验部件并进行相应的测试工作，在此之后将组装第一台工厂原型车并在第四季度完成它的工厂测试工作。将在1958年第二季度准备生产用于靶场-军事测试的两台样车。 可是和历史上多数情况一样，这个计划不可能按部就班，尽管在基洛夫厂，277/278工程原型车生产线的技术和设备都已按时到位，但是由于苏联部长会议1957年2月15日第168-08号决议和1957年7月14日第872-401号决议，以及1957年8月4日第337-186号决议：委托ЛКЗ为产品8K-11和8A-61（803工程）生产6台自行导弹发射车；为“ 雕鸮 ”（804工程）生产9台自行发射车；还有5台北极全地形车“企鹅”（209工程）【注：1958年变更为210工程。】。此外，列宁格勒工厂的次承包商也没能按期交付277工程原型车的主要部件——车体和炮塔，分别由国营伊诺拉工厂和马里乌波尔钢铁厂负责生产，这两部件直到第四季度才运到ЛКЗ。同时火炮系统、稳定器系统、还有M-850发动机也没到位。事实上在1957年末，列宁格勒的重型坦克生产几乎完全停滞。 为此，ЛКЗ的领导和列宁格勒国民经济委员会给苏联部长会议提交了一份请愿书，大意为无法在原定期限内完成277工程的既定测试工作。于是在1958年6月6日，根据苏联部长会议第609-294号决议，修改了277工程的进度期限安排：用于进行防护测试的车体和炮塔在1958年第二季度完成，用于工厂测试的样车在第三季度完成，两台用于靶场-军事测试的样车在1959年第1季度完成。 1958年7月，277工程1号样车的炮塔和车体被送到了库宾卡靶场进行弹道防护试验，但是靶场实际接收并进行测试的时间却在8月份。 在试验开始的时候发现有很多需要修改的地方，车体上的炮塔座圈因所用钢材不符合标准，需要送回工厂替换。然而这套车体在11月才抵达基洛夫厂，而且由于没能及时安排，必要的技术修改工作直到1959年3月初才开始，在7月底至8月初完成，并把车体再次送到НИИБТ靶场。但是根据НИИБТ的测试结果，改进后的277工程还是没能经成功受住部分反坦克武器的打击。 在1957年秋ВНИИ-100就对277/278工程、770工程重型坦克的防护性能进行了评估，结论是对现代各种聚能装药反坦克弹药（КСП）的防护性能都不足。 其中，277工程的炮塔虽然对步兵反坦克榴弹ПГ-2和ПГ-82的免疫航向角区域分别为±76°和±80°，对76mm破甲弹的免疫范围也有±60°，但是面对85mm破甲弹就很力不从心了，正面任何角度都会有被完全击穿的区域。 对于车首装甲，虽然有着弧形轮廓向两侧装甲平滑过渡的优良抗穿甲弹外形，然而其抗破性能却一样不容乐观：其正面航向角±30°范围内免疫ПГ-2，±29°免疫ПГ-82，±25°和±21°范围内分别免疫MK-10和MK-11聚能反坦克地雷，±25°免疫76mm破甲弹，±17°免疫85mm破甲弹，更大口径的破甲弹基本无法防御。可见，一旦对上破甲弹，重型坦克的防护范围相比穿甲弹可谓大幅缩水了。 100分院也评估了车体后方抗破甲弹的能力。尾部一般都是坦克的弱点，角度极大的情况下破甲弹才无法击穿：对ПГ-2的免疫航向角范围是±113°，对ПГ-82—±115°，对MK-10—±114°，MK-11—±110°，76破—±110°，85破—±106°。对278工程的装甲防护评估结果基本是一样的，唯一的区别是车体尾部装甲的倾角和布局不同，但是这对于整体的防护性能而言是无关紧要的。 评估结果表明，亟需加强坦克车体和炮塔对聚能装药炮弹的防护，同时也要符合既定的技术指标要求，保证抗穿性能。其中由ВНИИ-100联合ЦНИИ-48研制的解决方案 ：变截面厚度、大倾角的整体铸造装甲， 确实能够在显著提升装甲防护水平同时不增加装甲厚度、也不显著增加重量。 虽然这种方案已经应用在了试验坦克907工程和279工程上，并测试了对破甲弹的防护性能，但是结果却不甚理想。后续的研究中人们把对抗聚能装药弹药的希望寄托于复合装甲和主动防护系统，当然这又是另外的主题了。 1959年正在进行第一阶段测试的277工程2号原型车。 1958年第二季度，ЛКЗ完成了工厂测试原车（2号车）所有部件的生产，总装车间分配在ОКБТ的实验基地。1958年第四季度期间工厂组装并调试了原型车各系统部件，进行了静态性能测试。1958年12月26日，277工程（№5812Б01）在没有进行工厂验收测试的情况下被国防部接收了，1959年将在库宾卡靶场做表演。 1959年1月8日至26日，2号车通过了131km的行驶测试，测试过程中暴露出了行走机构、传动组件、自动装弹机构以及其他系统组件的多种重大设计缺陷。故障排除工作直到4月19日才结束，之后，他们开始为即将在НИИБТ靶场进行的展示做准备工作，5月14日完成，在准备期间，坦克行驶了78公里，火炮发射61发次（均在坦克静止情况下射击）。因此在向苏共中央高层进行表演之前，这辆样车总共行驶了309公里。 1959年5月15日至6月5日的展示期间，277工程总共行驶了59公里，进行了三次主炮射击。 向苏军高层展示之后，才开始进行第一阶段的测试工作（1959年7月25日至10月23日）。不过更早之前，在7月15日至7月23日期间进行的三次验收行驶测试中，“雷暴”火炮稳定器故障频发。后来在第一阶段测试期间，动力舱部件和行走机构也都发生了重大故障，发动机仅工作了120个小时之后就被更换了。 在那时ОКБТ充分考虑了第一次131公里行驶测试的结果，发展了改进设计的行走机构、自动装弹机和空气滤清器，同时也对行星齿轮传动箱、燃油供给系等子系统和部件的设计做了许多修改。这些改动都被建议应用在工厂原型车上进行测试。同时，列宁格勒基洛夫厂和173中央研究所的技术代表则准备在样车炮塔内安装ТПД2С测距瞄准镜并替换“雷暴”稳定器。关于以上所有问题ОКБТ都制订了需修改部件的生产技术文件并最早在1959年7月15日的时候交给工厂进行样本生产。 第二阶段测试开始之前，2号原型车上的自动装弹机构和行走机构都更新了组件。原来的“雷暴”火炮稳定器和ТПДС测距-瞄准镜被拆除，换上了新的“雷暴-II”稳定器和ТПД2С测距-瞄准镜。 由于工厂没能如期完成两辆靶场-军事测试的样车的总装，按照苏联部长会议1959年8月22日第977-425号决议再度调整了期限，把总装完成日期推迟到了1960年第一季度，并计划在第二季度完成第二阶段的工厂测试工作。 277工程原型车的工厂测试第二阶段从1959年11月17日一直持续到1960年2月26日。在1959年11月7日至12月9日期间安装了新的系统和零部件，12月10日到28日在АНИОП靶场测试了武器系统，总共发射63 1次，其中60发是车辆静止时射击的，有1发是车辆静止、稳定器工作状态下射击的，另外3发是行进间射击。 1959-1960年，正在进行第二阶段工厂试验的277工程样车 1959年12月15日，在АНИОП的行驶试验过程中，坦克的行星齿轮传动箱发生严重故障（自坦克运行以来已经行驶了1713公里），28日，坦克被送回工厂更换传动箱。之后在1960年2月9日至26日期间的行驶测试中传动箱再次报废（寿命只有756公里）。截至当日，这台原型车总共行驶了2767公里，发动机工作了218小时。 1959年底，ЛКЗ开始了3号车和4号车的装配工作（用于靶场-军事试验）。为了保证能够如期完成任务，在2号车进行测试的同时也根据发现的各种问题对技术图纸文件做了必要修正，生产新样车的系统和零部件的时候全部依照改进的图纸文件进行生产。 20世纪70年代封存在库宾卡的277工程2号样车 1960年第一季度，生产了为277工程研制的炮长夜视仪样机（根据苏联部长会议1957年5月8日第505-253号决议和1958年7月24日816-388号决议开展相关研究和生产工作）。ЛКЗ负责给2号原型坦克安装夜视仪，并在1960年3月进行了测试。夜视仪的有效观察距离为3000m。 关于277工程火控系统中的测距装置，应当注意除了常规的光学测距仪以外还有可能采用雷达测距仪。在当时，相关的科研机构就对这个可能性进行了初步研究开发工作，由列宁格勒基洛夫厂和173中央研究所专家联合组成的团队开始了“音阶-II”（«Скала-ll»）型带自动识别移动目标功能的坦克雷达测距系统的研究。 在1960年第一季度，ЛКЗ与合作机构商定了这项工作的方法计划，与173中央研究所签订初步协议，规定了在战斗室内放置的模块的体积参数，并由新西伯利亚仪器制造厂负责设计观瞄仪器和设备，制定尺寸和技术规范。 1960年第二季度，工厂准备了一个炮塔模型特别用于“音阶-II”系统的测试，其内部部分尺寸根据新西伯利亚厂提供的系统尺寸做了修改。然而随着277工程项目的设计试验工作被取消，坦克用雷达测距系统的研制对象转移给了已经量产的T-10M重型坦克。 此外，1960年第一季度还开展了关于在坦克上应用高强度钛合金和铝合金的研究，生产并测试了ВТЗ-1钛合金试验履带。此外也用同样的材料生产了平衡肘和负重轮轴。但是根据ГКСМОТ第12国防部管理总局领导的命令，该主题的进一步工作被叫停。 1960年第二季度末，277工程的3号车完成总装。而2号车的动力传动系统还在测试中，不过实际工作被搁置，直到第三季度安装了增强版的传动箱后测试才得以继续。 1960年8月11日，ЛКЗ收到了来自ГБТУ的№К/679585信件，通报了7月19日苏联部长会议第747-310号决议——终止277和278工程重型坦克的设计试验工作，同时终止的项目还有其他单位的实验重型坦克，标志着苏联重型坦克的时代的结束。 为278工程设计的燃气轮机ГТД-1（Гв5） 1957年278工程工厂原型车方案的左视图与主视图，可见其全部的负重轮上都安装了减振器 1960年9月30日，277工程3号车进行了小范围的运行测试，所有的系统部件都是完整的——不过3号车的传动箱还是常规的，没有采用2号车后来安装的改进型传动箱。根据1960年11月7日的命令，3号原型车封存在列宁格勒基洛夫厂。 按照ГБТУ 1960年10月4日№3/01619信件的许可证明，2号车及其全部的技术图纸文件被送到库宾卡靶场转入封存。2号车从制造出厂到封存以前的这段时间内总行驶里程为2848公里。 4号样车的行走机构没有安装减振器，炮塔也只是安装了方向机和止动器，火炮武器系统等部件均未安装，随后也送到НИИБТ靶场封存，剩下的没安装上坦克的系统和部件作为2号车和3号车的备用件也封存了起来。 至于278工程，车体和炮塔等主要部件和零件的生产在1958年底以前就基本完成了，制造工厂样车的主要难点在于燃气轮机的研制。 根据1958年5月28日苏联部长会议1037-603号决议，委托ЛКЗ生产两台ГТД-1试验燃气轮机。其中一台用于工厂静态测试，另一台计划在1957年第四季度装车。 生产燃气轮机的任务对于ЛКЗ来说是个全新的挑战。在这个领域上ЛКЗ还没有任何经验。这些情况需要大量的组织工作来研究与该领域密切相关的项目材料，实验数据，并建立大量的研究和开发活动。因此ЛКЗ开展了大量的实验工作，设计和生产了多种实验台架，并专门设立了特种实验室。 第一版本ГТД-1的所有图纸都是在1957年第一季度完成的。根据与ГБТУ于1955年10月签订的协议，ЛКЗ应该在1957年的第三季度提交7台无冷却涡轮叶片的燃气轮机，并于1957年4季度在278工程试验坦克上安装样机。 由于生产燃气轮机的任务期限卡得很紧，而且所需的工作量又极大，为此工厂被迫一边测试零部件一边进行装配。为了更快完成测试，工厂一次同时生产5台发动机。 第一台装车用的ГТД-1计划在1957年12月1日交付，然而实际上那时候试验ГТД-1还没准备好。鉴于创建燃气轮机的任务对于ЛКЗ来说过于新颖和复杂，ЛКЗ领导层呼吁政府把截止日期推迟到1958年第四季度。此外，考虑到燃气轮机在坦克生产中的应用有较好的前景，提议确定由工厂负责生产这种发动机。 由于只依靠ЛКЗ现有的设备，想要组织量产坦克燃气轮机是不可能的，所以应该把燃气轮机生产和改进的问题委托给列宁格勒的一个航空工厂。该厂也被委托设计生产一种冷却涡轮叶片燃气轮机，而ЛКЗ则继续完成由阿瓦科夫设计的液冷涡轮叶片燃气轮机原型机的生产装配和测试工作。 和277的情况一样，苏联部长会议根据列宁格勒国民经济委员会的请愿书，也把278工程的原型车的各阶段期限往后推迟了两年。 根据1958年6月6日苏联部长会议第609 - 294号决议，第一次将工厂试验样车的制造推迟到1958年第四季度，1959年第二季完成工厂测试并根据结果完善设计。 第二次是根据苏联部长会议1959年8月22日决议，把原型车生产计划推迟到1960年第二季度，第四季度完成工厂测试并根据结果完善设计。 在第二次推迟决定颁布的时候，第一批的5台燃气轮机正在生产，而且进度相同，装配过程中考虑到在预备测试中所发现的情况，主要是压缩机和涡轮的运行稳定性不足。因此在ЛКЗ没有任何一台完整的燃气轮机可以安装到坦克上。 顺便一提，1958年，油耗率为374g/kwh（275g/hp）的冷却涡轮叶片高温燃气轮机原型机在ОКБТ试验基地完成了总装和静态运行测试。 1959年和1960年上半年，由于缺少完备的燃气轮机，工厂无法进行一部分和燃气轮机相关的坦克主要部件的测试：包括传动箱、冷却系统、空气滤清系统等。 1958年-1960年ЛКЗ只完成了三台ГТД-1原型机（无叶片冷却）的生产装配和测试工作，而台架测试的结果使人大跌眼镜，输出功率只有约600马力（441kw），远低于原定的1000马力，而且更严重的问题是在如此低输出的情况下油耗却高达571g/kwh（420g/hp），与456g/kwh（335g/hp）的理论值相去甚远。 在燃气轮机的研制过程中，ЛКЗ主要从事理论工作，发展了分别安装间壁式固定回热器（ Гв 6）和旋转式回热器（ Гв 7）的两种燃气轮机装置以及多种动力舱布局，但是由于缺乏实践经验，第一代坦克燃气轮机最终没能成功。 ГТД-1-Гв6 ГТД-1-Гв7 1960年277和278工程被取消后，278工程工厂样车的行走机构还没有来得及安装减振器，炮塔也没有安装M-65火炮和包括火炮稳定器、ТПД2С测距瞄准镜在内的整套火控系统以及其他相关设备。1960年10月，还未完成总装的278工程被送到库宾卡靶场封存，其主炮、稳定器和观瞄装置等设备和部件暂时储存在列宁格勒基洛夫厂。不过ГТД-1燃气轮机的研制一直持续到了1962年3月底才结束。ГТД-1燃气轮机是苏联坦克燃气轮机的开端，它经历了最困难的一个阶段，它的设计生产经验为后来219工程中型坦克的燃气轮机动力系统的成功研制奠定了基础。 结语 277/278工程是苏三代重坦里面最保守的方案，没有什么亮点，完全可以看做是一个技术强化版的超级T-10，从斯大林3型一直延续下来的总体布局走到277工程这一步也算是达到了顶峰。 |
|
|
