Эпоха в зенитно-артиллерийских системах. ЗСУ-23-4 Шилка. Часть 1
Наука и Техника : Ганя Р. ?. / 10 июля 2020 г. // Наука и Техника - Август 2011 г.
В этой статье мы Вам расскажем о легендарной ЗСУ-23-4 Шилка. А легендарная она хотя бы потому, что производилась на протяжении 18 лет (!) и 45 лет находится на вооружении многих стран мира. Участвовала во множестве военных конфликтов второй половины двадцатого века. А самое главное - находясь в строю уже 45 (!!!) лет, она считается одной из самых эффективных зенитных самоходных установок. Таким долголетием и эффективностью может похвастаться только, разве что, автомат Калашникова! Теперь обратимся к истории и узнаем, для чего же были придуманы зенитные самоходные установки и что же за особенности делают Шилку такой выдающейся.
Первая мировая война вписала в историю военного искусства новую главу под названием Угроза с воздуха. Но какова была угроза, таковы и методы борьбы с ней. Тихоходные этажерки обстреливали из револьверов, винтовок и пулеметов. Одним из способов, оказавшимся эффективным, была так называемая стрельба пачками. Застигнутая врасплох группа солдат палила по летающему чуду залпами.
В годы Второй мировой войны стало понятно: эффективно и системно защищать от воздушной угрозы необходимо не только города, заводы и нефтепромыслы, но и сражающиеся армейские части также нуждаются в собственной ПВО (противовоздушной обороне). Именно в эти годы штурмовая авиация стала стратегическим фактором поля битвы.
Еще перед Отечественной войной и у нас, и у немцев были созданы великолепные образцы зенитного оружия - пушки калибром 85 и 88 мм, зенитные автоматы 37 и 20 мм. Оказалось, что именно скорострельные, мобильные установки лучше всего подходят для защиты фронтовых войск от самолетов. Немцы первыми оснастили ими свои полевые войска. Легкие 20-мм зенитки оказались самым опасным врагом для наших легендарных штурмовиков Ил-2, прозванных немцами Черная смерть.
Настоящая гонка началась после окончания Второй мировой войны. Корея, Вьетнам, Ангола, Ближний Восток, Афганистан - большинство войн второй половины двадцатого века велось за улучшение глобальных позиций сверхдержав, а заодно и предоставлялась возможность испытать новое оружие. Массовый переход на реактивные самолеты и появление боевых вертолетов сделали защиту войск от воздушного нападения еще более трудной задачей. Путь Второй мировой - насыщение мелких подразделений крупнокалиберными пулеметами - уже не годился. Времени реакции даже у опытного зенитчика уже не хватало для моментальной оценки ситуации, степени угрозы и начала ответных действий. Автоматической стрельбы было уже недостаточно - необходимо было также и автоматическое наведение.
Появление в 50-х годах зенитных ракетных комплексов, способных поражать воздушные цели на средних и больших высотах, привело к тому, что летчики штурмовой и бомбардировочной авиации освоили новый тактический прием - заход на наземные объекты с малых, до 300 м, и предельно малых высот. Поразить скоростной самолет, атакующий в течение 15- 30 с, расчеты ракетных и ствольных зенитных установок просто не успевали. Понадобилась новая техника - мобильная, быстродействующая, с высокой степенью автоматизации, могущая вести огонь с места и на ходу. Над такими зенитками принялись работать и советские конструкторы, которые сразу же столкнулись с рядом серьезных проблем, поскольку раньше ничем подобным не занимались.
Первой массовой ЗСУ, созданной в СССР, стала ЗСУ-57-2, чье серийное производство началось, по разным данным, в 1955 или 1957 году. Но боевая эффективность этой установки, имевшей только ручную оптическую систему наведения и сравнительно невысокую скорострельность, против скоростных реактивных самолетов, действовавших на малых высотах, оказалась крайне мала. Поэтому практически сразу после запуска в производство ЗСУ-57-2, постановлением Совета министров от 17 апреля 1957 года, была начата разработка двух новых скорострельных ЗСУ с радиолокационными автоматическими системами наведения - ЗСУ-37-2 Енисей со спаренной 37-мм артиллерийской установкой 500П, и ЗСУ-23-4 Шилка со счетверенной 23-мм артиллерийской установкой 2А7. Обе установки получили названия в честь сибирских рек - Енисея и Шилки. Помимо артиллерийской группы, обе установки отличались используемым шасси и радиолокационной системой наведения. Енисей использовал РПК Байкал и шасси опытной САУ СУ-100П, тогда как Шилка использовала РПК Тобол и шасси на основе САУ АСУ-85. Формально установки создавались для различных задач: Шилка предназначалась для обеспечения ПВО мотострелковых частей, тогда как Енисей должен был обеспечивать ПВО бронетанковых войск.
Прототипы обеих ЗСУ были закончены в декабре 1960 года, а заводские и государственные испытания их продолжались до октября 1961 года. В заключении государственной комиссии, проводившей испытания, отмечалось, что Шилка в 1,5-2 раза превосходит Енисей по эффективности стрельбы по скоростным целям на высотах в 200-500 метров, зато последний обладает намного большей предельной высотой эффективной стрельбы - до 3000 метров против 1500 метров у Шилки. При этом Енисей имел большую массу - 28 тонн против 19 у Шилки, однако по стоимости обе установки были примерно одинаковы. Комиссией были рекомендованы к принятию на вооружение обе установки, но в итоге постановлением Совета министров от 5 сентября 1962 года была принята только Шилка, а дальнейшие работы по Енисею были прекращены. Косвенным доказательством щекотливости ситуации было то, что через два дня после закрытия работ по Енисею появился приказ ГКОТ об одинаковом премировании организаций, работавших над обеими машинами.
Интересно отметить, что на завершающем этапе разработки ЗСУ Шилка над судьбой этого комплекса нависли тучи. Дело в том, что в марте 1961 г. успешно завершились государственные испытания зенитного ракетного комплекса С-125 Нева, разработанного в КБ-1 (ныне научно-производственное объединение Алмаз). Этим конструкторским бюро была разработана отечественная зенитная ракетная система С-25 Беркут. Разрабатываемый ЗРК С-125 предназначался для борьбы с низколетящими воздушными целями, летящими на высотах от 200 м и выше на дальности 10 км.
Это послужило основанием для неоднозначных оценок необходимости завершения зенитного артиллерийского комплекса (ЗСУ Шилка), также предназначенного для борьбы с низколетящими самолетами. В частности, в руководящих органах страны, определявших в то время перспективу развития отечественного вооружения, было подготовлено решение о прекращении разработки ЗСУ Шилка. Когда это решение было показано генеральному конструктору ЗРК С-125 академику А.А. Расплетину, он написал на этом документе: Категорически против. ЗСУ может выполнять задачи параллельно с ЗРК С-125. Работы по созданию ЗСУ Шилка продолжились.
Шилка стала эпохой в зенитно-артиллерийских системах. Много лет западные конструкторы, трудясь над защитой своих самолетов и вертолетов, поступали по принципу - страшнее Шилки зверя нет. Четырехствольная машина создавалась для прикрытия армейских подразделений, создания над ними надежного зонта над головой, а потенциальному противнику представляла почти неразрешимую проблему. Она гарантированно сбивает любые цели, скорость которых не превышает 425 м/с, на высоте до 2000 м и дальности до 2,5 км в любое время суток и в любую погоду. Скорострельность пушек была немыслима даже для новейших в то время скорострельных пулеметов - 56 выстрелов в секунду. Снаряд ее 23-мм пушек на расстоянии километра пробивает двухсантиметровую стальную броню, - а ведь с доспехами такой толщины многие танки воевали еще в начале Второй мировой. Но самолеты и вертолеты - не танки! Ее скорострелки еще будут бить по дворцу Амина в Кабуле 1979-го, сражаться в Бейруте летом 1982-го и работать по гнездам чеченских бандитов в 1995-м.
В свое время конструкция ЗСУ-23-4 Шилка была венцом конструкторской мысли. В сварном корпусе гусеничной машины ГМ-575 находятся отделение управления - в носовой части, боевое - посередине и силовое - в кормовой части. Между ними имелись перегородки, которыми служили передняя и задняя опоры башни. На ЗСУ установлен дизель типа 8Д6, которому заводом-изготовителем в комплектации для установки на ГМ-575 было дано обозначение В-6Р. На машинах, изготовляемых с 1969 года, устанавливался двигатель В-6Р-1, имевший небольшие конструктивные изменения.
Двигатель В-6Р - шестицилиндровый, четырехтактный, бескомпрессорный дизель жидкостного охлаждения. Максимальная мощность при 2000 об/мин - 280 л.с. Силовая передача механическая, со ступенчатым изменением передаточных чисел, расположена в кормовой части. Привод управления главным фрикционом механический, от педали на месте водителя. Коробка передач механическая, трехходовая, пятискоростная, с синхронизаторами на II, III, IV и V передачах. Механизмы поворота планетарные, двухступенчатые, с блокировочными фрикционами. Бортовые передачи одноступенчатые, с цилиндрическими шестернями.
Гусеничная цепь металлическая, с цевочным зацеплением, с закрытыми шарнирами, из 93 стальных траков, соединенных между собой стальными пальцами. Ширина трака 382 мм, шаг гусеницы 128 мм. Ведущие колеса сварные, со съемными венцами, заднего расположения. Направляющие колеса одинарные, с металлическими ободами.
Башня представляет собой сварную конструкцию с диаметром погона 1840 мм. На правом бортовом листе имеются три люка: один, с крышкой на болтах, служит для монтажа оборудования башни, два других закрыты козырьком и являются воздухопритоками вентиляции агрегатов и нагнетателя системы ПАЗ. По левому борту башни снаружи приварен кожух, предназначенный для отвода пара из системы охлаждения стволов пушки. В кормовом листе башни предусмотрены два люка, предназначенные для обслуживания аппаратуры.
В башне установлена 23-мм счетверенная пушка АЗП-23 Амур. Ей вместе с башней присвоен индекс 2А10, автоматам пушки - 2А7, а силовым приводам - 2Э2. Действие автоматики пушки основано на отводе пороховых газов через боковое отверстие в стенке ствола. Ствол состоит из трубы, кожухов системы охлаждения, газовой камеры и пламегасителя. Затвор клиновой, с опусканием клина вниз. Вес одного автомата 85 кг, вес всей артиллерийской части 4964 кг.
Подача патронов боковая, досылание прямое, непосредственно из звена с перекосом патрона. Правые автоматы имеют правую подачу ленты, левые - левую. Для этого используется энергия пороховых газов, приводящих в действие механизм подачи через затворную раму, и частично энергия отдачи автоматов. Пушка комплектуется двумя коробками по 1000 патронов (изкоторых на верхний автомат приходится 480, а на нижний - 520 патронов) и пневматической системой перезарядки для взведения подвижных частей автоматов при подготовке к стрельбе и перезарядке при осечках.
При создании автомата 2А7 в конструкцию 2А14 был введен кожух с элементами жидкостного охлаждения, пневматический механизм перезарядки и электроспуск. При стрельбе происходило охлаждение стволов прогонкой воды или антифриза по канавкам на их наружной поверхности. После очереди до 50 выстрелов (на один ствол) необходим был перерыв 2-3 с, а после 120-150 выстрелов - 10-15 с. После 3000 выстрелов ствол подлежал замене. В ЗИПе на установку полагалось 4 запасных ствола. В процессе государственных испытаний из пушки Амур было произведено 14 194 выстрела и получено 7 задержек, то есть 0,05% (по ТТТ допускалось 0,3%). Количество поломок тоже 7, или 0,05% (по ТТТ допускалось 0,2%). Силовые приводы наведения пушки работали достаточно плавно, стабильно и надежно.
В боекомплект пушки входят 23-мм снаряды БЗТ и ОФЗТ. Бронебойные снаряды БЗТ весом 190 г не имеют взрывателя и взрывчатого вещества, а содержат лишь зажигательное вещество для трассирования. Осколочные снаряды ОФЗТ весом 188,5 г имеют головной взрыватель МГ-25. Метательный заряд у обоих снарядов одинаковый - 77 г пороха марки 5/7 ЦФЛ. Вес патрона 450 г. Гильза стальная, однократного пользования. Баллистические данные обоих снарядов одинаковы - начальная скорость 980 м/с, табличный потолок 1500 м, дальность табличная 2000 м. Снаряды ОФЗТ снабжены самоликвидаторами с временем действия 5-11 с. Питание автоматов ленточное, на 50 патронов. В ленте чередуются четыре патрона ОФЗТ - один патрон БЗТ и т.д.
Сравнительно небольшая мощь ее осколочного снаряда вполне компенсировалась значительным весом секундного залпа - такой метод давно применяется в истребительной авиации.
В зависимости от внешних условий и состояния аппаратуры стрельба по зенитным целям ведется в следующих режимах.
Первый (основной) - режим автосопровождения, угловые координаты и дальность определяются РЛС, которая автоматически сопровождает по ним цель, выдавая в счетно-решающий прибор (аналоговая ЭВМ) данные для выработки упрежденных координат. Открытие огня производится по сигналу Есть данные на счетно-решающем приборе. РПК автоматически вырабатывает полные углы наведения с учетом качки и рыскания ЗСУ и выдает их на приводы наведения, а последние автоматически наводят пушку в упрежденную точку. Стрельба производится командиром или оператором поиска - наводчиком.
Второй режим - угловые текущие координаты цели поступают в счетно-решающий прибор от визирного устройства, которое наводится оператором поиска - наводчиком - полуавтоматически, а значения дальности поступают от РЛС. Таким образом, РЛС работает в режиме радиодальномера. Этот режим является вспомогательным и применяется при наличии помех, вызывающих сбои в работе системы наведения антенны по угловым координатам или, при неисправности в канале автосопровождения, по угловым координатам РЛС. В остальном комплекс работает так же, как и в режиме автосопровождения.
Третий режим - упрежденные координаты вырабатываются по запомненным значениям текущих координат X, Y, Н и составляющим скорости цели Vx, V и Vh, исходя из гипотезы о равномерном прямолинейном движении цели в любой плоскости. Режим применяется при угрозе потери цели РЛС в процессе автоматического сопровождения вследствие появления помех или неисправностей.
Четвертый режим - стрельба с помощью прицела-дублера, наведение производится в полуавтоматическом режиме. Упреждение вводит оператор поиска - наводчик по ракурсным кольцам прицела-дублера. Этот режим применяется при выходе из строя РЛС, счетно-решающего прибора и систем стабилизации.
Немало хлопот доставил выбор места для антенны радиолокатора. Ведь при установке стволов перед стрельбой на упреждение возникает рассогласование между линией выстрела и электрической осью локатора, из-за чего они, стволы, могут стать помехой для радиолуча. Сначала пушки думали установить попарно по бортам башни, а антенну и оптический визир впереди. Однако разнесенные артсистемы увеличили бы момент инерции вращающейся башни, а при отказе одной возникали бы асимметричные нагрузки на приводы. Кроме того, зеркало антенны перекрывало бы наводчику наблюдение за передней полусферой. Поэтому место стволам выделили в центре установки, а антенну поставили впереди и сбоку от них. Однако при выстрелах на полигоне дульная волна разрушила ее. В окончательном варианте антенну смонтировали на корме, на высоком кронштейне (в походном положении ее зеркало укладывали над крышей силового отделения), а стволы - впереди, в два яруса, между которыми уложили короба с боезапасом.
Недостатком РЛС является относительно малая дальность действия, обычно не превышающая 10-20 км и зависящая от состояния атмосферы, прежде всего от интенсивности осадков - дождя или мокрого снега. Для защиты от пассивных помех в РЛС Шилки используется когерентно-импульсный метод селекции целей. Проще говоря, постоянные сигналы от предметов местности и пассивных помех не учитываются, а сигналы от движущихся целей поступают в РПК. Защита экипажа от радиоактивной пыли производится путем очистки воздуха и создания избыточного давления в боевом отделении и отделении управления.
К серийному производству пушек Амур для Шилки Тульский машиностроительный завод должен был приступить в начале 1963 года. Однако и пушки, и машина оказались в значительной степени недоработанными. Существенным дефектом конструкции явился ненадежный отвод стреляных гильз, которые скапливались в гильзоотводах и заклинивали автомат. Дефекты имелись и в системе охлаждения стволов, в механизме вертикального наведения и др. В результате в серийное производство Шилка пошла лишь в 1964-м. В этом году планировалось изготовить 40 машин, но сделать этого не удалось. Тем не менее позже было развернуто массовое производство ЗСУ-23-4. В конце 60-х их среднегодовой выпуск составлял около 300 машин.
После первого поступления в войска, через непродолжительный промежуток эксплуатации, началась модернизация этой ЗСУ. Первая модернизация осуществлялась в 1968-1969гг., в результате нее были улучшены эксплуатационные и эргономические характеристики установки, улучшены условия обитания для расчета, увеличен (с 300 до 450 часов) ресурс газотурбинного агрегата. Для наведения РЛС сопровождения на визуально обнаруженную воздушную цель в установку был введен командирский прибор наведения. Модернизированная зенитная установка получила наименование ЗСУ-23-4В. В процессе модернизации пневмозарядка автоматов 2А7 была заменена пирозарядкой, что позволило исключить из конструкции ненадежно работавший компрессор и ряд других узлов. Дальнейшая модернизация ЗСУ Шилка (1970-1971 гг.) осуществлялась в направлении усовершенствования счетно-решающего прибора и повышения надежности работы радиоэлектронной аппаратуры. Был также увеличен ресурс газотурбинного агрегата с 450 до 600 часов. ЗСУ с этими усовершенствованиями получила наименования ЗСУ-23-4В1. Следующая модернизация установки была проведена в 1971-1972 гг., обеспечивала повышение живучести пушечных стволов с 3000 до 4500 выстрелов, был также увеличен ресурс газотурбинного агрегата с 600 до 900 часов. Установка получила название ЗСУ-23-4М1.
ЗСУ-23-4 Шилка стали поступать в войска в 1965 году и к началу 70-х годов полностью вытеснили ЗСУ-57-2. Первоначально в танковом полку по штату имелся дивизион шилок, который состоял из двух батарей по четыре машины. В конце 60-х годов часто бывало так, что в дивизионе одна батарея имела ЗСУ-23-4 и одна батарея - ЗСУ-57-2. Позже мотострелковые и танковые полки получили типовую зенитную батарею, состоявшую из двух взводов. Один взвод имел четыре ЗСУ Шилка, а другой - четыре самоходных ЗРК Стрела-1 (затем ЗРК Стрела-10). Эксплуатация Шилки показала, что РПК-2 хорошо работает в условиях применения пассивных помех. Активных помех Шилке на наших учениях практически не ставили. Выявились и существенные недостатки РПК, часто нуждавшегося в перенастройке.