减少装甲, 提高机动性

作者 Yuri Pasholok

坦克的重量不断增加,这是符合逻辑的正常现象。重量增加首先是因为更厚的装甲。在第二次世界大战期间,坦克的装甲厚度增加了好几倍。然而有一个例外情况,使设计师不得不牺牲装甲。这种情况就是是苏联的KV-1S坦克,这在很多方面都是为了解决KV-1的可靠性问题做出的必要妥协。这辆坦克在苏联坦克建造史上留下了重要的一笔。KV-1S的出现是苏联重型坦克观念改变的结果。机动性开始扮演更重要的角色。新的KV-1S并不只是更轻版本的KV-1,它还有很多新的技术方案。KV-1S的历史是怎样的,为什么它投入生产的过程如此困难呢?

瘦身计划

1942年早期出现的KV-1坦克的问题从一开始的设计中就注定了。任何坦克的重量储备都是有限的。如果在现代化过程中坦克变得更重,超过了这个限制,可靠性问题就得不到保证。回想一下KV-1最初设计的重量为40吨。在1940年量产版坦克的重量为42.5-43吨,而这只是个开始。1941年,它的重量达到了46吨,之后是47.5吨。

1941年秋天,当车里雅宾斯克拖拉机厂(ChTZ,后来的ChKZ)开始安装铸造炮塔而非焊接炮塔时,情况变得更加糟糕。它们比焊接炮塔更厚,而且公差使得质量比预期更重的情况很常见。自然这也影响了KV坦克的重量,它的重量达到了50吨。

KV-1 10033号在1942年2月开始试验。事实表明,更强大的发动机并没有带来性能的显著提升。需要进行更加彻底的现代化

重量的增加可能只是一切的开始。KV-1就算不是过时的产品,也只能算是暂时的解决方案。请记住,KV-3重型坦克是1941年春天开始的首要生产任务。这辆坦克也只是暂时性的。KV-4或KV-5都预计会在生产中代替它。在伟大的卫国战争开始后,生产KV-4和KV-5的工作停止了。至于KV-3,它的生产仍然应该在ChKZ进行。

到1941年底,这些计划显然不会实现,这时一个新的想法出现了:将KV-1现代化到接近KV-3的水平。前装甲厚度将达到120毫米(这个厚度也在KV-7突击坦克的讨论公布)。这辆坦克在防护上与KV-3相同。85毫米的U-12火炮的研发工作开始于1941年底。结果将会是造出一辆“苏联虎式”:两辆坦克都有同等级的防护和火力。

但是KV-1的真实历史却大相径庭。坦克重量的增加导致了机动性的下降。前线局势的不断变化需要更好的机动性,而不是防护。抱怨开始不断地传来。苏联国防委员会(GKO)也注意到了这一点。1942年1月24日晚上,斯大林与副坦克生产人民委员I.M.扎尔茨曼通电话时,KV-1的话题被提了出来。

有几种解决方案可以提高坦克的机动性。第一个方案是将发动机功率提升到700马力。这是一个合乎逻辑的解决方案,但它还不够。坦克机动性的下降也降低了其过雪的能力,这是斯大林的原话:

“T-34可以很好地穿过雪地,就像燕子飞过,但是KV却表现很差。”

斯大林指出了机动性问题的另一种解决方案:降低KV-1的重量。

ChKZ选择增加发动机功率,也对传动齿轮进行了一些现代化处理。三辆KV-1在1942年2月开始试验。其中之一的25818号被留作参考。序列号为6728的第二辆坦克安装了齿数更少的主动轮。最终传动的传动比也发生变化。10033号坦克除了这些修改外,还安装了带Nastenko气动调节器的和涡轮增压装置的650马力V-2KF发动机。

试验显示,具有更强大发动机的坦克的速度最慢。发动机持续过热,设计的变化并没有从根本上改善这种情况。简单的涡轮增加并没有带来任何好处。结果,传动齿轮的修改获得了批准(但从未投入生产)。有人指出,坦克的冷却系统需要进行重新设计。

苏联国防委员会1331号法令,1942年2月23日。第一道降低KV-1重量的命令

1942年3月,另一个根深蒂固的问题浮出水面。最初的KV-1项目有三种变速箱选择。模型委员会选择了由VAMM(机械化和机动化军事学院)的学生设计的三速行星齿轮变速箱。另外两种机械变速箱被留作储备。在Shashmurin和Alekseev的设计中,他们选中了后者,这是唯一一个被用金属制造出来并投入生产的。Alekseev的变速箱是基于N.L. Dukhov的提议,这反过来又是SMK-1坦克的变速箱的进一步发展。至于行星变速箱,它的研发每一次都被推迟。现代化的机械变速箱,例如在T-220坦克上试验的那种,也被推迟了。N.F. Shashmurin进行了新的变速箱的设计。

至于KV-1,变速箱的问题开始于它第一个原型的试验时。1939年9月25日,这辆坦克在试车时正穿越一个峡谷,随后变速箱里传来了一声巨响。造成这种噪音的原因是怠速齿轮损坏和倒档杆弯曲。变速箱问题在1939年11月的工厂试验中重新浮出了面,此外还有最终传动的问题。变速箱问题一个接一个地出现。在1940年8月U-7原型的工厂试验中,记录在案的缺陷就有十多个。

除了重量增加,发生在1941年秋天的工厂疏散和部件简化也造成了问题。例如,在1941年10月之后,摩擦离合器被简化了。菲罗多刹车片被移除。这造成了了过热,这导致了过热,接触表面的金属堆积,以及整个机构的故障。变速箱的质量下降是对可靠性的另一个打击。

N.F. Shashmurin设计的“Group 21-212”。它是未来的KV-1S最重要的元素之一

1942年1月ChKZ开始了关于变速箱的调查,但真正的危机始于1942年3月初。由于各种原因,克里米亚前线装甲部队的22辆KV-1坦克被毁。这一事件因副国防人民委员、陆军一等政治委员L.Z.麦赫利斯的亲自参与而出名。麦赫利斯要求把新的变速箱送去进行维修,Zh.Ya.Kotin被派到前线进行调查。3月6日,军方代表召开了一次会议,专门讨论战车的保养、维修和检测的问题。会上宣布了一个令人震惊的数字:有缺陷的变速箱数量高达40%!

在这次调查之前的1942年2月23日,苏联国防委员会发布了1331号法令,命令KV-1的重量减少1.3吨。同一天发布了1332号法令,从1942年4月1日开始,坦克炮塔侧面的厚度将减少到90-100毫米。1334号法令要求进一步减重,根据该法令,坦克的重量将通过减薄装甲的方式减少到45-45.5吨。法令还建议将发动机的功率提高到650马力,这些发动机中,有相当数量的也有缺陷。

“Group 21-212”变速箱的示意图

所有这些方法加到一起甚至还不够。苏联国防委员会于1942年3月20日发布的第1472号法令要求提高KV-1坦克的引擎和变速箱的质量。同时,变速箱现代化和更换设计的问题也被提了出来。实际上,只有改进相关的命令完成了。重新设计的工作进展缓慢。第一批八速变速箱在1942年4月进行了试验,但大规模生产的时间不断拖延。

在1942年6月5日与斯大林会晤后,新变速箱的工作才得以加快。这次会议是KV-1向KV-1S过渡的起点。1942年4月,第一辆具有这种八速变速箱的坦克,进入了试验阶段。它的特点不是更轻的设计,而是更强大的引擎。现在,ChKZ被要求设计一款更加现代化的KV-1,速度更快,更可靠,但却要失去重型坦克的主要杀手锏:厚装甲。会议的结果在1942年6月5日签署的苏联国防委员会1878号法令“关于KV坦克的改进”中得到了巩固。

轻量化和现代化

这辆坦克不仅被减轻了重量,还配备了新的变速箱。关于KV-1还有很多抱怨。其中最多的抱怨与冷却系统有关。坦克会持续过热,这降低了它的平均速度。炮塔中的观察设备视野不足,尤其对车长来说。值得注意的是,早在1941年初就已采取措施解决这个问题。在T-150上设计了一个车长指挥塔。同样的指挥塔会安装在T-222坦克(KV-1的现代化)上。现在,作为更全面的现代化的一部分,有了安装它的理由。

现代化的散热器,帮助发动机维持正常的工作温度范围

现代化坦克最重要的部件之一是八速变速箱。为了安全起见,1942年春天设计了两种不同的变速箱。工程师Maryshkin设计的“Group 12-21”。这个变速箱,连同V-2KF引擎一起,被安装在编号为10279的KV-1S坦克上。实际上,这只是一辆现代化的KV-1。它配备了KV-3型水冷散热器和R-ZET飞机使用的油冷散热器。第二种变速箱是N.F. Shashmurin设计的“Group 21-212”。这种变速箱安装在编号为10334的第二辆KV-1S上。它有一个带有额外的水冷散热器的冷却系统。油冷散热器也是用同样的方式改装的。

试验于1942年4月开始。当时,专门组织的100号工厂负责这项试验工作。试验表明,Shashmurin设计的“Group 21-212”更加可靠,它被选入了决赛圈。最终设计在1942年6月获得批准。

KV-1S蓝图上的数据显示了坦克开始生产的时间。在“高级工程师”一栏签名的是M.F. Baldzhi,他负责很多苏联重型坦克的工作

除了新的变速箱,坦克还安装了一个新的摩擦离合器与四个菲罗多刹车片,新的变速箱控制杆,新的风扇,和新的“Vortox”空气滤清器(后期生产的KV-1也有安装),后来替换为效果更好的“Cyclone”。冷却系统值得单独提一下。1942年7月,它在塔什干经历了试验。新的冷却系统,包括叶片散热器,带有冲压叶片的风扇和其他一些改进,被安装在编号为10663的KV-1上。试验涉及三辆不同的坦克,其中10663号的表现最好。但是,出现了一个问题。虽然比其他坦克花的时间要长,但冷却剂还是沸腾了。使用四档大约要行驶7-15分钟的时间。用其他档位,温度可以保持正常。

KV-1S的车身。总体上于KV-1相似,但有一些变化

坦克本身的研发与现代化部件的试验同时进行。和实验战车一样,该坦克被编入KV-1S。根据苏联国防委员会1878号法令,坦克的重量减少到42.5吨。M.F. Baldzhi担任高级工程师,N.L. Dukhov担任经理,Zh.Ya.Kotin负责项目监督。L.E. Sychev、G.A. Mikhailov、A.N. Sternin、G.A. Seregin、A.N. Baran和其他一些来自SKB-2的工程师参加了这个项目。来自100号工厂的工程师A.S. Yermolayev和N.M. Sinev也做出了重大贡献。VANM关于坦克变速箱方面的教师I.A. Blagonravov也提供了极大的帮助。

KV-1S的炮塔。它与KV-13和T-34的炮塔有许多相似之处

KV-1S车身的研发在苏联国防委员会法令签署的第二天就开始了。初步工作于6月下旬完成。车身的设计总体上与KV-1一致,但也有一些不同之处。首先来说,装甲的厚度大大降低了。放弃使用了前方的贴花装甲,下部的前装甲板厚度减少至60毫米。两侧和后方的装甲厚度也降低到这个水平。将变速箱舱的顶变为斜面也小幅降低了重量。

KV-1S成为了T-50后,第二辆拥有车长指挥塔的苏联坦克

炮塔发生了更大的变化。它几乎是从开始重新设计的。旧设计的影子所剩无几了。新的炮塔更接近于1942年春季为KV-13设计的炮塔。N.V.Tseits是KV-13项目的高级工程师,该项目于3月份开始。它经常被归类为中型坦克,但实际上它从一开始设计就是重型坦克。它的名字也有一些特殊之处。SKB-2称其为KV-13,但100号工厂称其为IS-1。KV-13的初稿在1942年6月准备就绪并被批准,但由于KV-1S项目的紧迫性,KV-13的研发被推迟。

尽管如此,KV-13的炮塔(受T-34的影响)还是成为了KV-1S的起点。当然,它必须重新设计,因为KV-13有一个双人炮塔。尽管如此,总体设计非常符合1878号法令的要求。

KV-1S的视野图。位于前方的视野死角有一些问题,但是和KV-1相比视野有了很大的提高

与KV-1的炮塔相比,改进后的形状可以减少尺寸,同时保持足够的内部空间。根据需要,炮塔带有车长指挥塔。车长的位置和后部的机枪一起被移到了炮塔的左后角。将KV-1炮塔迁移到KV-1S上的一个大缺点是炮塔只有一个舱口。车长指挥塔没有舱口。这是个奇怪的决定,但这就是苏联坦克在1941-1942年炮塔设计。

KV-1S 15002号的驱动装置。能看到被减轻的负重轮

苏联国防委员会法令设定的目标仅有部分完成。KV-1S的两个实验原型在7月27日完成,编号为15001和15002。苏联国防委员会在1942年7月3日发布了1958号法令,对目标完成的最后期限产生了巨大影响。根据法令,ChKZ在八月份的任务是生产T-34。由于这个原因,工厂不仅停止了C-10拖拉机的生产,还不得不减慢了KV-13和KV-13的研发速度。生产所需的T-34也降低了KV-1的产量。甚至有人建议完全停止生产KV-1以支持T-34,但事实证明没有必要这么做。

为KV-1S设计的608毫米宽履带

KV-1和KV-1S另一个明显的区别是驱动装置。这些变化的一部分在苏联国防委员会的法令中有过概述。重量减轻后的坦克拥有608毫米的“对角线”特点的宽履带。SKB-2和100号工厂的工程师并没有止步于此:他们重新设计了悬挂臂、拖带轮、从动轮,并设计了一种新型的负重轮。

编号为15004的KV-1S,正在在车里雅宾斯克附近西涅格拉佐沃湖的沼泽岸边进行比较试验。1942年8月

对于驱动装置的可靠性存在着一定的担忧,特别是对履带链。出于这个原因,15001号和15002号坦克略有不同。这两辆坦克可以在炮塔上的轨道有所区别:15001号焊接在顶上,而15002号是焊接在侧面的。起初,还有另一个不同之处。15002使用的是窄履带,15001配备用于KV-1的常规700毫米宽履带。使用一整套新旧履带在重量上的差别是200公斤。

8月,在距车里雅宾斯克18公里的西涅格拉佐沃湖沼泽岸边进行了机动性试验。使用窄履带的15004号KV-1S、使用宽履带的10033号KV-1和使用窄履带的11021号KV-1参加了试验。15004号KV-1S用最短的时间内完成了全部科目。尽管还需要进行额外的试验,但已经决定了使用窄履带的方案。

安装了窄履带的15001号KV-1S。可以看到,主要的区别是轨道被焊接到炮塔顶部

试验的主要部分是针对第二辆原型坦克15002号进行的。这并不奇怪,因为第二辆实验战车使用的是相同的生产模式。第一辆原型坦克也没有闲置;在机动性试验后,坦克装备608毫米宽履带,并用作各种组件的试验台。

同一辆坦克的3/4视图。可以看见位于后部的机枪座

15002号KV-1S试验的第一阶段在1942年7月28日进行。试验中的的平均速度能达到22.5公里/小时。在铺有路面的道路上的试验持续到8月5日。在此期间,战车沿着乌法公路行驶了761公里。8月26日,测试极限速度的试验又进行了40公里。坦克能够加速到43公里/小时,这对一辆42.5吨重的坦克来说是相当不错的成绩。燃料消耗为每100公里250-280升。

另一个因素更为重要:可靠性。坦克行驶了200公里,没有发生一次故障。试验前一天发现了摩擦离合器的一个小问题,但在工厂很快就解决了。

在工厂试验期间的15002号KV-1S,1942年7月底

在丘多沃进行的试验科目同样重要。KV-1S在试验科目中行驶了553公里。8月9日,KV-1S以平均20公里/小时的速度完成了300公里的土路测试,这是该坦克准备生产的型号。根据不同的条件,每100公里的行程消耗200至350升燃料。另外,他们沿着西尼亚格拉佐沃湖的沼泽岸滩行驶了673公里。在这里,KV-1S每100公里消耗300-350升燃料,平均速度可以达到15.5公里/小时。变速箱和冷却系统可以正常运行。可靠性的需求得到了满足。

1942-1942年冬天进行试验的15001号KV-1S。在这两坦克上测试了新的650毫米宽履带。可以看到新的牵引钩。后来它们被迁移到了15002号KV-1S上

射击试验顺利完成。乘员们都穿着裹的紧紧的冬衣,但尽管如此,射速还是达到了每分钟6发。炮塔尺寸的缩小并没有降低在战斗舱内操作的舒适度。

1943年冬天进行试验的15002号KV-1S。这辆坦克有新的履带和现代化的负重轮

在完成试验后,两辆KV-1S原型都变成了试验台。在这些坦克上测试了各种组件,包括新的履带链和现代化的车轮。15002号坦克的未来命途多舛。它后来被改造为实验的KV-85,之后是KV-122。这辆坦克幸存至今,现在展出于圣彼得堡地铁阿夫托沃站外的一个底座上。

困难时期的蜕变

将KV-1S投入生产是一项困难的任务。接替Malyshev被任命为坦克生产的人民委员Zaltsmann,接受了在ChKZ高度优先生产T-34的任务。Malyshev因未能达到T-34的生产目标而被撤职。这就不难理解为什么Zaltsmann优先生产T-34而不是工厂自己的KV-1S。尽管如此,KV-1S坦克的组装还是在8月底开始了。苏联国防委员会的法令要求在9月1日之前开始生产“带有车长指挥塔的KV坦克”。

在ChKZ的KV-1S装配线,1942年9月。坦克仍然装备KV-1的负重轮,而且炮塔上没有轨道

第一批量产的KV-1S坦克,除了根据试验结果要求进行的修改之外,与15002号坦克几乎没有完全一样。在内部有几处变化。根据苏联国防委员会1878号法令,第一批的25辆KV-1S坦克将配备五速变速箱。事实上,至少有39辆车配备了这种变速箱(这个数字包括几辆KV-1)。与八速变速箱相比,这些坦克没有外形上的差异。

到8月底,从装配线上生产出来的坦克开始看起来与原型坦克有些不同。由于铸造技术有缺陷,ChKZ被迫在KV-1S坦克上安装KV-1的负重轮。这使坦克的重量增加了390公斤。被解雇后仍留在国防委员会的Malyshev于8月19日从GABTU获悉此事。此外,从9月份开始,坦克上不再安装轨道。8月份建造了34辆KV-1S坦克,9月份建造了176辆。

这种负重轮是在1942年8月至9月设计的,基于KV-13的设计。由于质量和坚固度的问题,它并没有进行太长时间的生产

负重轮的问题迫使SKB-2提出新的设计。设计局并没有重头开始设计车轮,而是基于KV-13的负重轮进行了新的改造。尽管官方称KV-13的工作被停止了,但非官方的说法是,它的组件不仅被研发了,而且还进行了测试。1942年7-8月,KV-1坦克被用来测试KV-13的负重轮。最终负重轮设计方案改变了,并于1942年秋天被安装在KV-1S坦克上。

苏联国防委员会2420号法令,允许使用KV-1的车身生产KV-1S

更大的问题于1942年秋天开始产生。它们与T-34的生产有关。到10月份,KV坦克的车身和炮塔的两家供应商之一,UZTM完全转向T-34车身的生产。结果,200号工厂成为KV车身的唯一生产商,无法应付不断增长的需求。只有已有的KV-1车身库存能缓解这场危机。

一辆使用KV-1车身的KV-1S。这辆坦克来自第九卫队重型坦克团。1943年春天

1942年10月15日,莫洛托夫签署了苏联国防委员会2420号法令,允许KV-1S使用KV-1的车身进行生产。这些坦克从1942年10月底到11月初开始建造。这些“半人马”的生产数量少于授权限制的100辆。ChKZ完全明白增加质量会影响坦克的可靠性。KV-1S车身很快就用完了。共制造了70辆KV-1车身的KV-1S坦克,它们被送往第9、10、12卫队重型坦克团和乌里扬诺夫斯克坦克学校。

西北前线上被击毁的使用KV-1车身的KV-1S,1943年2月。可能是第12卫队重型坦克团的坦克

虽然只有一些使用KV-1车身的KV-1S被制造出来,但它们并没有消失的无影无踪。这些坦克被苏联和德国摄影师拍了几张照片。其中一辆坦克可能来自第12卫队重型坦克团,被保存到了今天。这辆坦于1943年初沉没了。1998年,这辆坦克被从沼泽中打捞出来,安装在诺夫哥罗德州旧鲁萨的帕尔菲诺的一个基座上。它们的负重轮与KV-1S的射击非常相似。坦克的履带链也有“对角线”的特征。第一种KV-1S负重轮的设计也保留到了现在。可以在俄罗斯中央武装力量博物馆展出的43666号KV-1坦克上看到它。


来源 :

  1. 俄罗斯国家经济档案馆
  2. 俄罗斯国防部中央档案馆
  3. 俄罗斯国家社会政治历史档案馆
  4. Sergey Oreshin的档案材料
  5. 车里雅宾斯克拖拉机厂的档案材料
  6. Gennady Malyshev的档案材料
  7. 作者的照片档案

 

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