Талантливый инженер Генрих-Эрнст Книпкамп с марта 1923 года работал конструктором коробок передач в фирме MAN, затем перешёл в инженерную фирму в Ростоке, а с 1926 года и до конца Второй мировой войны работал в Отделе №6 Управления вооружений, занимавшегося моторизацией вермахта. Создание и развитие первой линейки новых немецких скоростных танков велось под руководством Книпкампа в 1937–1938 гг. и в дальнейшем принесло немецким танкистам массу неприятностей. В этом рассказе будет много железа, зато мы сразу посмотрим в корень проблемы.
Тягачи для вермахта
Работая в Управлении вооружений, Генрих Эрнст Книпкамп (Heinrich Ernst Kniepkamp) пришёл к концепции военных машин, в которой на первое место ставилось достижение как можно более высоких скоростей. В соответствии со своими идеями в первой половине 30-х годов он руководил разработкой линейки полугусеничных тягачей и бронеавтомобилей. Их конструкции были похожи друг на друга и основывались на одних и тех же принципах, подчинённых главному — достижению высокой скорости.
Надо сказать, в этом Книпкамп был не одинок: примерно в то же время над своими «гоночными» танками работал американский изобретатель Уолтер Кристи. В них он использовал очень мощные двигатели, при этом трансмиссии и подвески были довольно простыми. В отличие от своего заокеанского коллеги, Книпкамп делал ставку не на удельную мощность, а на её рациональное использование. Действительно, значительная часть мощности теряется в трансмиссии и гусеничном движителе, и если свести потери к минимуму, то скорость возрастёт. Кроме того, мощность нужно ещё и рационально использовать — то есть обеспечить на ведущих колёсах крутящий момент, близкий к оптимальному. Это требовало развития трансмиссий, особенно коробок передач.
В своей линейке полугусеничных машин Книпкамп использовал следующие принципы:
1. Индивидуальные торсионные подвески хорошо подходили для высоких скоростей и удобно компоновались, чего нельзя сказать о пружинах Кристи. В то время фирма «Порше» далеко продвинулась в расчёте торсионов, что открыло путь для их широкого применения.
2. Опорные катки большого диаметра создавали меньшее сопротивление качению и лучше выдерживали движение на высоких скоростях. Для уменьшения износа бандажей и более равномерного распределения нагрузки на гусеницу они располагались в шахматном порядке.
3. Резиновые бандажи ленивцев и опорных катков, а также резиновые накладки на траках и ведущих колёсах позволяли свести шум и трение до минимума, причём на ведущих колёсах вместо традиционных зубьев использовались ролики.
4. Шарниры с игольчатыми подшипниками в резинометаллических гусеницах значительно уменьшали износ и потери мощности.
5. Безвальные коробки передач при большом числе передач и отличном диапазоне скоростей имели наименьшие габариты и вес, а их полуавтоматические системы переключения передач делали управление очень простым и удобным.
6. Использовались новейшие бензиновые двигатели, дающие достаточно высокую мощность при минимальных размерах и массе.
Отдельного комментария требует и сам выбор полугусеничной схемы. Обычно пишут, что её использовали как сравнительно недорогой способ существенно улучшить проходимость обычных грузовиков, однако тут речь идёт о создании с нуля довольно дорогих военных машин. Автор считает, что Книпкамп выбрал полугусеничную схему из-за возможности поворота «по-автомобильному», то есть с помощью передней оси. Так улучшается управляемость на высоких скоростях без использования более сложного двухпоточного механизма поворота.
Полугусеничные машины Книпкампа стали своеобразными шедеврами технического перфекционизма. Конструктивно они были очень дорогими и сложными в производстве, а устранение всех «детских болезней» требовало многих лет. Однако тогда у немцев на это было время, и подход Книпкампа себя оправдывал. Он дал военным то, чего они хотели: тягачи с высокой скоростью на европейских дорогах и с хорошей проходимостью по бездорожью.
После войны американцы провели интересный эксперимент. Они установили на лёгкий танк M24 «Чаффи» ходовую часть от полугусеничного тягача Sd.Kfz.8 и сравнили её со штатной. Выяснилось следующее: усилие для буксировки танка без гусениц с немецкой ходовой было на 20% ниже, а на гусеницах разница возрастала до 37%. С родной ходовой частью M24 по инерции проходил дистанцию в 1,3–2 раза меньшую, чем с немецкой. Немалую роль играла конструкция траков с резиновыми башмаками: на твёрдых поверхностях они обеспечивали отличное сцепление и не повреждали дорогу, а в грязи служили грунтозацепами.
Успехи Книпкампа в области конструирования тягачей и бронемашин подняли его влияние и авторитет. В конце 1936 года он был назначен гражданским руководителем Отдела №6 Управления вооружений, и с этого момента, опираясь на свой богатый опыт, начал работы над новой линейкой скоростных танков.
Гоночные танки по-немецки
С декабря 1936 года Отдел №6 приступил к созданию новой танковой линейки. Книпкамп поставил задачу радикально улучшить подвижность танков, для чего предлагал разработать новые шасси по идеям, опробованным на полугусеничных машинах. Это индивидуальные торсионные подвески, опорные катки большого диаметра, резинометаллические гусеницы, полуавтоматические коробки передач, а также более мощные двигатели. Кроме того, возник ещё один пункт — механизм поворота. В отличие от полугусеничных машин, танки могли поворачивать только с помощью механизма поворота. Существующие конструкции не обеспечивали хорошую управляемость на высоких скоростях, поэтому при их использовании концепция скоростного танка превращалась в профанацию.
В 1937 году Книпкамп, если верить его словам, придумал новую схему двухпоточного многорадиусного механизма поворота. Она основывалась на идеях дифференциальных механизмов поворота французских танков Char B1 и SOMUA S35, но имела совершенно другое конструктивное исполнение.
Работала схема следующим образом. В механизме поворота было два входных вала: один соединялся с коробкой передач, а другой — напрямую с двигателем. При движении вперёд мощность к ведущим колёсам поступала только из коробки передач. Для поворота подключался второй поток мощности от двигателя, благодаря паразитной шестерне он ускорял одну гусеницу и замедлял другую. На нейтрали мощность к гусеницам шла только по второму потоку, и танк разворачивался на месте. Нетрудно понять, что в такой схеме радиус поворота зависит от отношения скоростей вращения двух валов, то есть от того, какая передача включена. Стало быть, чем выше скорость танка, тем больше радиус поворота. Это значительно улучшало управляемость, ведь если на высокой скорости попробовать повернуть с малым радиусом, можно устроить танковый дрифт и оказаться в канаве.
В двухпоточном механизме поворота SOMUA S35 число расчётных радиусов поворота соответствовало числу скоростей коробки передач, что было на тот момент серьёзным достижением. Но Книпкампу и это показалось недостаточным: он предложил добавить в механизм поворота трёхскоростную коробку передач. От того, какая в ней включалась передача, зависела скорость, с которой одна гусеница ускорялась, а другая замедлялась, поэтому на каждой передаче танк мог повернуть не с одним, а с тремя расчётными радиусами. Иначе говоря, Книпкамп придумал схему трансмиссии с двумя коробками передач: одна регулировала скорость движения, а другая задавала радиус поворота.
Отдельного упоминания достойна первоклассная система управления. Безвальные коробки передач комплектовались полуавтоматической системой переключения скоростей. Водитель выставлял небольшой рычаг в положение, соответствующее нужной передаче, а затем нажимал на педаль. Полуавтоматический механизм самостоятельно выполнял все операции по синхронизации и переключению кулачковых муфт и даже регулировал подачу топлива при этом. Механизм поворота управлялся штурвалом; в зависимости от угла его наклона танк поворачивал с определённым радиусом. Эти органы управления не требовали от водителя никаких значительных физических усилий и были образцовыми по удобству.
Нужно отметить, что безвальные коробки передач не получили широкого распространения из-за сложности полуавтоматической системы управления. В безвальных КПП, как следует из названия, отсутствуют валы, соединяющие шестерни. Передачи составляются включением пар шестерней в различных комбинациях. За счёт этого каждая пара шестерней увеличивает число скоростей не на одну, а в два раза. Отсюда наибольшее число скоростей переднего и заднего хода с великолепным их диапазоном при минимальных габаритах и весе. Например, в коробке передач танков Pz.Kpfw.III Ausf.E/F/G шесть пар шестерней давали 16 передач переднего хода и 8 заднего, но реально использовалось только 10 передач вперёд и 4 назад. Проблема в том, что для управления такой коробкой потребовалось бы пять рычагов, а у водителя только две руки. Поэтому составлением передач занимался полуавтоматический механизм.
Другая проблема связана с синхронизацией скоростей. При переключении передач требовалось тормозить и ускорять не одну пару шестерней, с чем справился бы и обычный конусный синхронизатор, а все пары сразу. Из-за этого пришлось добавить центральный синхронизатор, состоящий из тормоза и ускорителя. Процесс переключения выглядел так. Начинала переключаться первая пара муфт, в зависимости от передачи одновременно с этим включался тормоз или ускоритель. После её переключения синхронизатор выключался, начиналось переключение следующей пары муфт с одновременным включением тормоза или ускорителя, и так далее до полного включения передачи.
Все эти отдельные операции нужно было выполнять в строгой последовательности за считаные миллисекунды. А ведь мы даже не коснулись управления главным фрикционом и подачей газа! По словам Книпкампа, проектирование и отладка такого механизма могли растянуться на 3–4 года.
Хотели как лучше…
Для продолжения разговора нужно сделать небольшое отступление, связанное с особенностями разработки бронетехники в Германии тех лет. Из множества фирм лишь несколько гигантов вроде концернов «Крупп» и «Даймлер-Бенц» могли позволить себе самостоятельно разработать танк почти целиком. Поэтому процесс создания бронетехники обычно выглядел так: Управление вооружений составляло требования к будущему танку и отправляло разным фирмам задания на различные его части. Например, «Цанрадфабрик» разрабатывала коробку передач, «Майбах» — двигатель, «Даймлер-Бенц» — шасси с корпусом, а «Круппу» доставалась башня. Дошло до того, что у Pz.Kpfw.I Ausf.A нижнюю часть корпуса спроектировала фирма «Крупп», а верхнюю — «Даймлер-Бенц».
При Книпкампе процесс разработки танков стал гораздо более жёстким и централизованным. Теперь Управление вооружений отправляло фирмам задания с детальными указаниями того, какие двигатели, трансмиссии и ходовые части обязательно должны использоваться. Фактически концепция танка создавалась в Отделе №6 под руководством Книпкампа, а фирмы служили лишь исполнителями задуманного. Именно поэтому многие немецкие танки, даже разработанные разными фирмами, так похожи друг на друга.
У этой системы было своё слабое место: если подход Отдела №6 оказывался неудачным, то проблемы возникали сразу у нескольких танков. Более того, в разработке бронетехники практически исчезла конкуренция разных концепций: если фирма не соглашалась с идеями Книпкампа, он просто передавал заказ конкурентам. Таким образом, Управление вооружений всячески лоббировало интересы одних фирм и топило разработки других. Начав работы над новой линейкой танков, Книпкамп, сам того не ведая, заложил под панцерваффе бомбу замедленного действия. Но не будем забегать вперёд.
Книпкампа совершенно не устраивало положение дел с немецкими танками, сложившееся к концу 1936 года. Устаревшие ходовые части с катками малого диаметра и подвесками на листовых рессорах не годились для высоких скоростей. На Pz.Kpfw.II и Pz.Kpfw.III их даже пришлось неоднократно переделывать, но без особых результатов. Была и другая проблема. В ходе развития изначально совершенно разных концепций Leichttraktor и Neubau Fahrzeug немцы получили два очень похожих танка — Pz.Kpfw.III и Pz.Kpfw.IV. Никакого смысла производить параллельно их не было. Наконец, гражданская война в Испании показала: время противопульной защиты прошло, требовалось создавать танки с противоснарядным бронированием.
Исходя из этих соображений, Отдел №6 спланировал новую линейку танков. Концепции лёгких танков Pz.Kpfw.I и Pz.Kpfw.II в целом устраивали немцев, но на смену устаревающим шасси должны были прийти совершенно новые модели. Из двух средних танков Pz.Kpfw.III и Pz.Kpfw.IV в производстве оставался только один, но в двух вариантах: с 37-мм и 75-мм орудиями. Наконец, в танковую палитру добавлялся тяжёлый танк с противоснарядным бронированием.
Вооружившись передовыми разработками, в феврале 1937 года Книпкамп обратился к фирме «Крупп» с заданием на новый лёгкий танк, в котором оговаривалось использование его идей для повышения максимальной скорости. По сравнению с Pz.Kpfw.I Ausf.B, она должна была увеличиться в два раза, с 40 до 80 км/час. Ведущий инженер «Круппа» Эрих Вёльферт не согласился с идеями Отдела №6 и отказался подписывать контракт, пытаясь работать по-старому.
Тогда Книпкамп заявил, что, если «Крупп» не согласится до 15 мая, задание будет передано другой фирме. Промышленный гигант наотрез отказался, возможно, надеясь уладить вопрос с помощью своих связей, но из этого ничего не получилось. Работы по Pz.Kpfw.I новой конструкции были переданы фирме «Краусс-Мафей», которая ранее по заданию Книпкампа спроектировала полугусеничный тягач Sd.Kfz.7. Так началась история Pz.Kpfw.I Ausf.C.
Шасси Pz.Kpfw.II разрабатывала фирма MAN, поэтому 27 января 1937 года Книпкамп обратился именно к ней. Задание предусматривало создание совершенно нового скоростного шасси Pz.Kpfw.II Ausf.D, в котором по сравнению с ранними «двойками» менялась даже общая компоновка. В отличие от «Круппа», фирма MAN решила сотрудничать с Управлением вооружений, поэтому в дальнейшем без заказов она не оставалась. Что касается средних танков, то с ними ситуация прояснилась довольно быстро. Инженеры «Круппа» не приняли идей Книпкампа и наотрез отказались использовать торсионные подвески, объясняя это неудачей с B.W.II. Зато фирма «Даймлер-Бенц» согласилась разработать новое шасси Z.W.38 с торсионной подвеской, на нём ожидалось увеличение максимальной скорости в два раза с 35 до 70 км/час. Это определило позицию Управления вооружений: новый Pz.Kpfw.III Ausf.E должен был стать единым средним танком. Pz.Kpfw.IV фирмы «Крупп» снимался с производства за ненадобностью, ведь его башню с 75-мм пушкой можно было установить на новый Pz.Kpfw.III.
Что касается тяжёлых танков, то к созданию их шасси была привлечена фирма «Хеншель». Как и MAN, она не перечила и просто исполняла то, что ей заказывают, не претендуя на собственное видение. В то время немцы не располагали достаточно мощными и компактными танковыми двигателями на 600-700 л.с., поэтому Отдел №6 решил ограничить массу тяжёлого танка всего лишь 30 тоннами и использовать на нём двигатель и трансмиссию от Z.W.38, то есть нового среднего танка. В этот лимит влезли 75-мм «окурок» от Pz.Kpfw.IV и 50-мм круговая броня. Она могла защитить от 37-мм орудий в условиях реального боя и была, таким образом, противоснарядным минимумом. Тяжёлый танк сменил множество обозначений, более всего он известен как D.W. и VK 30.01 (H).
Планы выглядели очень радужно: подвижность танков радикально вырастала, решался вопрос с унификацией средних танков, а в дополнение к ним разрабатывался и тяжёлый. Посмотрим, как их удалось реализовать.
…Но получилось как всегда
За 1937 год фирма «Даймлер-Бенц» подготовила проект среднего танка Z.W.38 — число обозначало год предполагаемого начала производства. Несмотря на старое название Pz.Kpfw.III, фактически это был новый танк. Первый серийный Z.W.38, или Pz.Kpfw.III Ausf.E, отличался от Ausf.D совершенно другим корпусом (как по форме, так и по габаритам), новым более мощным двигателем «Майбах» HL 120, принципиально другой трансмиссией с безвальной 10-скоростной коробкой передач «Майбах Вариорекс» и трёхрадиусным двухпоточным механизмом поворота, новой ходовой частью с резинометаллическими гусеницами, торсионной подвеской и шестью опорными катками на борт. В итоге максимальная скорость увеличивалась в два раза, с 35 до 70 км/час. Трёхрадиусный механизм поворота в связке с 10-скоростной коробкой передач давал 30 расчётных радиусов поворота. Много это или мало? Для примера можно сказать, что у Т-34 был один расчётный радиус поворота, а у Т-62 — два.
В начале 1938 года первый Z.W.38 вышел на испытания. Разработка очень сложной конструкции в короткие сроки тут же дала о себе знать: шасси попросту рассыпалось. Резиновые башмаки гусениц слишком быстро изнашивались, а бандажи опорных катков на скоростях выше 40 км/час не выдерживали и расслаивались. Многорадиусный механизм поворота так и не удалось заставить нормально работать, немало проблем было с надёжностью системы управления коробкой передач. Работы затягивались, а ведь по плану уже начиналась подготовка к производству. Конструкцию пришлось беспощадно резать: поставили простой механизм поворота с одним радиусом, а резинометаллические гусеницы заменили обычными.
Но даже упрощённый Pz.Kpfw.III Ausf.E с трудом делал первые шаги. За весь 1938 год был принят всего один танк. В период с января по апрель 1939 года получилось сдать всего лишь шесть танков вместо 24 по плану. Причина была в мудрёной коробке передач: её конструкцию пришлось переделывать, поэтому производство буксовало. А вскоре из войск пошёл поток жалоб на её надёжность. Отмечались случаи выхода из стоя пневматических цилиндров, из-за чего переставали работать некоторые передачи, также самопроизвольно включалась нейтраль. Досталось и ходовой части: ломались торсионы, а резиновые бандажи опорных катков отслаивались на высоких скоростях. Возник резонный вопрос: если ходовая часть всё равно не выдерживает скоростей выше 40 км/час, зачем танку сложная и проблемная коробка передач?
А теперь вспомним, что тяжёлый танк D.W. был унифицирован с Z.W.38 по трансмиссии. Надо ли говорить, что первые же испытания выявили целый список проблем. Главный конструктор танков «Хеншель» Эрвин Адерс отмечал, что трёхрадиусный механизм поворота нормально работал только на хороших дорогах, а вне дорог более-менее функционировал только один радиус. Немало проблем было с электрической системой управления. Да, изначально механизм поворота управлялся не пневматикой или гидравликой, а электромагнитными сцеплениями. В дальнейшем от них пришлось отказаться и делать механизм заново. Кроме того, замена резинометаллических гусениц на традиционные повлекла за собой полную переделку ходовой части на VK 30.01 (H). В итоге начало войны немцы встретили вообще без тяжёлых танков.
С лёгкими танками дела шли немного лучше — то есть плохо, а не отвратительно. По результатам испытаний на Pz.Kpfw.II Ausf.D пришлось отказаться и от резинометаллических гусениц, и от сложного механизма поворота. Нормально работала только полуавтоматическая коробка передач, да и то потому, что её довели до ума ещё на полугусеничных тягачах. Pz.Kpfw.II Ausf.D пошёл в производство урезанным; он не имел решающих преимуществ перед Ausf.C, поэтому вскоре уступил место на конвейере танку, который должен был заменить. Что касается Pz.Kpfw.I новой конструкции, то новое шасси VK 6 вообще не попало в серию. Видя, что требований достичь не удалось, Книпкамп ещё в 1938 году махнул рукой на Pz.Kpfw.II Ausf.D и VK 6 и начал работы над новыми лёгкими танками Pz.Kpfw.I Ausf.C и Pz.Kpfw.II Ausf.G. Они очень долго доводились до ума, поэтому к началу возможного производства их вооружение было впечатляюще убогим.
Холодный душ
Начало войны отрезвило немецкое руководство — ещё бы, план производства основного среднего танка был сорван, а тяжёлых танков в войсках не было вообще! Несколько лучше обстояли дела с лёгкими танками, поскольку Pz.Kpfw.II Ausf.C с новой подвеской на листовых рессорах оказались хорошими танками и смогли компенсировать провал Pz.Kpfw.I Ausf.C и Pz.Kpfw.II Ausf.D. Так как Pz.Kpfw.III Ausf.E и Ausf.F поступили в войска в небольших количествах и регулярно ломались, фирма «Крупп» смогла отстоять производство своего Pz.Kpfw.IV. Эрих Вёльферт отказался прав: конструкцию полугусеничных тягачей не удалось адаптировать к танкам.
Руководство Третьего рейха начало процесс возрождения конкуренции и предоставления фирмам большей свободы в создании танков. По инициативе Адольфа Гитлера и рейхсминистра Фрица Тодта была создана Танковая комиссия (Panzerkommission). Она занималась не только созданием новых танков, но и оценкой проектов, то есть была фактически конкурентом Отделу №6. 3 сентября 1939 года главой комиссии стал Фердинанд Порше, а уже в декабре фирма «Порше» начала работы по тяжёлому танку VK 30.01 (P). В октябре 1939 года фирма «Даймлер-Бенц» получила разрешение вести проектирование нового среднего танка VK 20.01 (D) независимо от Отдела №6, по собственному видению. Наконец, 31 июля 1940 года к работам по новым лёгким танкам подключили чешские фирмы «Шкода» и BMM. Таким образом, немцы подстраховались по всем трём направлениям.
Гитлер проклинал Управление вооружений за его неспешность и неадекватность. Мало того, что оно допустило целый ряд ошибок, так ещё и медленно их исправляло. Хотя малое количество танков новых типов обычно объясняют неготовностью немецкой промышленности, во многом был виноват Отдел №6 и его неадекватный подход к разработке. Для решения подобных проблем в 1940 году Фриц Тодт был назначен рейхсминистром вооружения и боеприпасов. Глава Управления вооружений генерал Карл Эмиль Беккер пытался противостоять растущему влиянию Тодта, но представитель «Крупп» вовремя намекнул о наличии компрометирующих его семью сведений. Раздавленный критикой фюрера Беккер застрелился в тот же день.
После войны эти важнейшие процессы не были поняты, поэтому родилось множество объяснений, которые исходят из допущения, что немцы вели разработку танков более-менее адекватно. В начале войны мало танков новых типов? Так это просто заводы работали как в мирное время и не осилили выпуск. Тяжёлых танков не было в войсках? Да зачем они немцам для блицкрига, так и было задумано. Два похожих средних танка выпускаются параллельно? Ну, так один из них на самом деле тяжёлый, и проблемы нет. Одним словом, что ни случись, немцам от этого только лучше стало. Неясно, правда, как они при этом проиграли войну.
Что касается Книпкампа, то его не сняли с должности, не отправили валить лес и не поставили к стенке. После серии дорого обошедшихся провалов он продолжал занимать одно из ключевых мест в Отделе №6 и не растерял свой авторитет. Правда, теперь ему пришлось до конца войны противостоять оппонентам, отказавшимся исповедовать его концепцию гусеничных шасси. Уже после войны Книпкампа спросили, зачем он требовал достижения настолько высоких скоростей танков. Книпкамп ответил, что не знает, какой в этом мог быть тактический смысл, тем более что на дальние расстояния танки перевозятся по железной дороге, однако скорость в 65 км/час всё равно была достигнута. Вот бы ещё прибавить, какой ценой.
Автор выражает Александру Сотникову признательность за помощь в работе над статьёй.
Источники и литература:
- Документы BAMA (Bundesarchiv)
- Протокол допроса Генриха Книпкампа о танках E-серии, 31 августа 1945 года
- М24 Ausf Sd.Kfz.8 (https://hotdoc-71.livejournal.com)
- Юрий Пашолок. Торсионы невезения (https://warspot.ru)
- Thomas L. Jentz, Hilary L. Doyle. Germany’s Tiger Tanks. D.W. to Tiger I: Design, Production & Modifications — Schiffer Publishing, 2000
- Thomas L. Jentz, Hilary L. Doyle. Panzerkampfwagen I: Kl.Pz.Bef.Wg. to VK 18.01 (Panzer Tracts Nr.1–2) — Panzer Tracts, 2002
- Thomas L. Jentz, Hilary L. Doyle. Panzerkampfwagen III Ausf.E, F, G, und H development and production from 1938 to 1941 (Panzer Tracts Nr. 3–2) — Panzer Tracts, 2007
- Thomas L. Jentz, Hilary L. Doyle. Panzerkampfwagen III Umbau (Panzer Tracts Nr. 3–5) — Panzer Tracts, 2011
- Thomas L. Jentz, Hilary L. Doyle. Panzerkampfwagen IV (Panzer Tracts Nr. 4–1) — Darlington Productions, 1997
- Thomas L. Jentz, Hilary L. Doyle. Paper Panzers: Panzerkampfwagen, Sturmgeschuetz, and Jagdpanzer (Panzer Tracts Nr. 20–1) — Panzer Tracts, 2001
- Karl Ludvigsen. Professor Porsche’s Wars — Wharncliffe, 2015
Комментарии к данной статье отключены.