Все отечественные танки, принятые на вооружение в первом послевоенном периоде, имели классическую схему общей компоновки, которая оправдала себя в годы Великой Отечественной войны на средних и тяжелых танках. Эта схема предусматривала разобщенное рациональное расположение членов экипажа в корпусе и башне танка в соответствии с выполняемыми ими функциями в бою, размещение основного оружия во вращающейся бащне, а моторного и трансмиссионного отделений в кормовой части корпуса. Компоновочные схемы с передним расположением трансмиссии, применявшееся ранее на легких танках Т-60 и Т-70, учитывая опыт Великой Отечественной войны, в качестве перспективных уже не рассматривались. Такая компоновочная схема была применена после войны только на опытном легком плавающем танке К-90.
С появлением ядерного и управляемого ракетного оружия приобрела первостепенное значение защищенность танков от обычных средств поражения и оружия массового поражения. Основными компоновочными решениями мероприятий по повышению защищенности танка и его экипажа было уменьшение высоты ганка и его забронированного объема при сохранении необходимого числа и рационального расположения членов экипажа. При классической схеме компоновки танка и при наличии в составе экипажа заряжающего и отсутствии механизма изменения клиренса возможности значительного уменьшения высоты машины были практически исчерпаны. Например, в среднем танке Т-55 с классической схемой компоновки высота по крыше башни составляла 2350 мм. Для обеспечения необходимых условий работы заряжающего в соответствии с эргономическими требованиями нужно было иметь высоту в боевом отделении от вращающегося нолика до крыши башни не менее 1600 мм. Если к этой высоте прибавить величину нерегулируемого клиренса танка (425 мм), толщину брони днища корпуса и крыши башни, высоту вращающегося полика, то уменьшать общую высоту этой машины менее 2350 мм при сохранении параметров проходимости, защищенности и ограничений при железнодорожных перевозках было невозможно из-за неприемлемого ухудшения условий работы заряжающего в боевом отделении танка.
В разрабатываемых в 50-60 гг. проектах танков с классической схeмой общей компоновки делались попытки осуществить компромиссные компоновочные решения для уменьшения высоты танка. В одном из проектов предлагалось расположить башню так, чтобы смотровой прибор механика-водителя размещался в щели между башней и крышей корпуса. В этом случае можно было уменьшить высоту корпуса машины, но в то же время исключалась возможность перемещения сиденья механика-водителя в положение по-походному при вождении танка и был затруднен выход механика-водителя из машины в связи с расположением орудия над его головой. В другом проекте предлагалось расположить рабочее место механика-водителя на днище корпуса в боевом отделении танка таким образом, чтобы башня вращалась вокруг вертикальной оси кабины механика-водителя. Однако такое расположение механика-водителя исключало установку орудия вдоль продольной оси симметрии башни, а смещение пушки к левому или правому борту башни снижало меткость стрельбы из-за возникавшего при выстреле момента вращения башни. Оба проекта не были реализованы в металле.
Существенное уменьшение высоты танка при классической схеме компоновки было достигнуто за счет применения механизма заряжания и исключения заряжающего из состава экипажа. Такое компоновочное решение было впервые реализовано в среднем танке «Объект 432». Изменение клиренса на серийных и опытных танках с классической схемой общей компоновки не применялось. Вариант компоновки танка с качающейся башней отечественными конструкторами не прорабатывался из-за нeудовлетворительной защищенности такого типа башни от воздействия ударной волны ядерного взрыва.
Значительный выигрыш в уменьшении высоты машины давали схемы компоновки с размещением экипажа или в корпусе, или в башне. Опытный средний танк «Объект 775» с экипажем из двух человек, размещенным во вращающейся низкопрофильной башне, имел сравнительно небольшую общую высоту (1600 мм) за счет возможности изменения клиренса. Опытный средний танк «Объект 287» с экипажем из двух человек, расположенным в корпусе, из-за отсутствия башни имел общую высоту машины 1665 мм. Эта компоновочная схема, помимо небольшой высоты машины, обеспечивала экономию 7-10 т боевой массы из-за отсутствия башни противоснарядного бронирования и, тем самым, давала возможность усилить броневую защиту корпуса от обычных средств поражения и ОМП.
Однако при расположении всех членов экипажа в корпусе танка возникала необходимость разработки системы дистанционного управления огнем из основного и вспомогательного оружия, установленных в башне или на вращавшейся платформе. Прицел мог находиться как в башне, так и в корпусе. В случае расположения прицела в башне требовалось применение телевизионных устройств приемлемых размеров и обеспечивавших дальность видения цели на дистанциях 2-3 км. Поле зрения прицела необходимо было стабилизировать в двух плоскостях так же. как орудие в башне. При расположении прицела в корпусе он мог быть выполнен по обычной оптической схеме. Кроме того, при использовании этой компоновочной схемы танка было невозможно осуществить ручную наводку орудия и производство выстрела с места наводчика в случае неисправностей, возникших в дистанционных передачах или стабилизаторе оружия. Вследствие уменьшения высоты установки головных частей оптических приборов ухудшались условия наблюдения из танка. Kpoме того, усложнялась конструктивная схема прицела по сравнению со схемой прицела, установленного в башне.
Вариант схемы общей компоновки «все в корпусе», в котором предусматривалась неподвижная установка пушки в горизонтальной плоскости, был исследован в Советском Союзе задолго до появления шведского танка Strv-103, известного как танк «5». В 1955 г. во ВНИИ-100 была проведена работа по исследованию целесообразности применения горизонтальной наводки пушки на цель поворотом корпуса танка. Работа проводилась с использованием базы и вооружения тяжелого танка Т-10. Поворот машины производился с помощью вспомогательного электродвигателя 4МИ-22С, для чего между электродвигателем и планетарной трансмиссией устанавливался специальный редуктор. В передней части боевого отделения размещалась качающаяся часть 122-мм нарезной пушки М62Т2. В кормовой части боевого отделения один за другим размешались два транспортера механизма заряжания соответственно для гильз и снарядов.
Проведенные испытания показали высокую точность наводки орудия. Было выявлено, что при таком способе наводки легче механизировать процесс заряжания пушки. Кроме того, появлялась возможность уменьшить массу машины на 500-700 кг. Однако, наряду с положительными качествами, усложнялась конструкция механизма поворота танка, появлялась необходимость в дополнительном вспомогательном двигателе, а самое главное - маневр огнем зависел от маневренности машины (невозможность наводки орудия при движении танка и нахождении его в окопе, при спадании гусеницы, при отсутствии необходимой площадки среди поваленных деревьев и т.д.). Применение такого способа наводки основного оружия танка было признано нецелесообразным и дальнейшие работы в этом направлении во второй половине 50-х гг. были прекращены. Существенным недостатком такого танка в условиях маневренного боя было отсутствие возможности ведения прицельного огня с хода.
Большой объем НИОКР был выполнен конструкторскими бюро заводов ВгТЗ и ЧТЗ по исследованию компоновочной схемы «все в башне» на опытных легких танках «Объект 906Б» и «Объект 911Б» и среднем танке «Объект 775» с управляемым ракетным оружием. В Советском Союзе еще в 1944 г. была предложена компоновка танка с размещением механика-водителя во вращающейся башне. В зарубежной печати информация о такой компоновке была опубликована в 1951-1952 гг. Целью этой компоновки являлась ликвидация отделения управления в носовой части броневого корпуса и уменьшение высоты танка. Перенос рабочего места механика-водителя из носовой части корпуса во вращающуюся башню позволял не только значительно уменьшить высоту танка, но и коренным образом улучшить условия работы механика-водителя. Вместо относительно узкого сектора наблюдения у него появлялась возможность кругового обзора, причем с высшей точки машины. Находясь в башне, он мог самостоятельно, не ожидая указаний командира, при обнаружении цели управлять танком так, чтобы подставлять противнику лобовую часть танка, защищенную лучше остальных сторон.
Перенос рабочего места механика-водителя из носовой части танка, где оно находилось на уровне первых опорных катков, в центральную часть корпуса значительно уменьшал вероятность поражения механика-водителя при взрыве противотанковой мины. Кроме того, обеспечивался выход механика-водителя через персональный люк в башне, что особенно было важно при движении легких танков на плаву, и существенно уменьшались ускорения вертикальных колебаний на его рабочем месте при движении по неровностям пути. В бою при классической схеме общей компоновки над крышкой люка механика-водителя чаще всего перемещался по горизонтали ствол орудия, препятствуя свободному выходу механика-водителя из машины в случае необходимости. Кроме того, при попадании снаряда в лобовую часть башни механик-водитель оказывался в легко уязвимом месте, так как снаряд действовал по броне фактически над его головой. Размещение механика-водителя в башне не имело указанных недостатков. При концентрированном расположении экипажа в одном небольшом объеме (в башне) появилась возможность создать внутри корпуса специальную броневую капсулу. Так как капсула была по размерам мала в сравнении с корпусом, то ценой относительно небольшого увеличения массы стало возможным резко улучшить защиту экипажа как от обычных средств поражения (ОСП), так и от оружия массового поражения (ОМП).
Механик-водитель размещался в башне нa сиденье, имевшем специальный привод, который при повороте башни на такой же угол поворачивал сиденье и приборы наблюдения в противоположную сторону. Это обеспечивало возможность непрерывного наблюдения за дорогой независимо от поворота башни танка. Однако при одинаковой высоте командирской башенки и башенки механика-водителя был непросматриваемый сектор наблюдения за дорогой, что вынуждало ограничивать угол поворота башни сектором 200-270°. Кроме того, эта схема компоновки при соблюдении нулевой негабаритности груза (ширина не более 3,414 м) при перевозке по железной дороге могла применяться только на легких танках с противопульной броней или на танках с надгусеничным расположением броневого корпуса. Это объяснялось тем, что потребный диаметр рабочего места как механика-водителя, так и командира танка был приблизительно равен 0,8 м, а ширина казенной части пушки среднего танка, расположенной по продольной оси симметрии башни, составляла около 0,6 м, поэтому минимальный диаметр опоры башни «в свету» равнялся 2,2 м. При этом по условиям размещения механика-водителя расстояние между бортами корпуса танка по всей их высоте не должно было быть меньше минимального диаметра опоры башни. Следовательно, на ширину двух гусениц и толщину броневой защиты бортов корпуса танка оставалось не более 1,2 м.
Впервые это компоновочное решение было реализовано конструкторским бюро Волгоградского тракторного завода (главный конструктор И.В. Гавалов) в опытном легком танке «Объект 911Б». Бронирование капсулы обеспечивало повышение защиты экипажа как от обычных средств поражения, так и от ОМП. Лобовой лист корпуса стал защитным экраном, отнесенным на расстояние, гарантировавшее защиту расположенного в капсуле экипажа от поражения кумулятивными средствами. Благодаря герметичности капсулы стало возможным при пожаре в танке применение более эффективных пожаротушащих составов неограниченной концентрации и токсичности, что было исключено при отсутствии изоляции экипажа. Обеспечивался независимый от работы двигателя воздушный тракт боевого отделения, что гарантировало защиту экипажа от химического и бактериологического оружия не только при движении по суше, но и на плаву.
В конструкторском бюро под руководством Н.А. Астрова был создан макет рабочего места механика-водителя, расположенного на подвесном полике башни, нo без его перемещения относительно башни. На рабочем месте механика-водителя устанавливался специальный смотровой прибор с поворачивавшимся полем зрения вокруг вертикальной оси при вращении башни. Испытания показали, что вращение башни дезориентировало механика-водителя, находившегося боком или спиной к направлению движения танка, при управлении движущимся танком. В то же время было выявлено, что если взгляд механика-водителя оставался обращенным в направлении движения танка при поворотах башни, то вращение башни не мешало работе механика-водителя.
Технически проблема управления движением танка из вращающейся башни была успешно решена в опытном танке «Объект 911Б» путем создания специальной шестеренчатой передачи с передаточным отношением, равным единице. Принцип ее работы был основан на свойстве планетарной передачи: пepeдача движения от одной крайней шестерни к другой происходит независимо от того, вращается водило или нет. Шестеренчатая передача исключала влияние вращения башни на работу приводов управления и создание при передаче условий реактивных моментов, стремившихся повернуть башню. В последнем случае было бы затруднено осуществление стабилизации орудия. Испытания на удобство вождения из вращающейся башни были проведены на этом танке при движении машины на расстояние 50 км с непрерывным вращением башни со скоростью 30 град./с. Механик-водитель свободно выдержал этот режим в отличие от испытателя, который находился на рабочем месте наводчика.
В то же время опыт Великой Отечественной войны показал, что в бою башня, как правило, поворачивалась на небольшие углы. Статистика снарядных попаданий свидетельствовала о том, что плотность попаданий в кормовую часть башни была на порядок меньше, чем в лобовую. Вследствие постоянной обращенности лобовой части башни (и орудия) к противнику появилась возможность дополнительного усиления ее лобовой броневой защиты за счет некоторого уменьшения толщины бортовой и кормовой брони. Размещение механика-водителя в башне позволяло осуществлять управление танком при движении задним ходом с такими же скоростями, как при движении вперед. Для танков появилась возможность переходить от наступления к отходу и обратно без разворотов машины с неизбежной при этом постановкой под огонь противника бортов и кормы. Расположение механика-водителя в башне позволяло значительно проще вывести танк из тупика или завала, а также с минного поля в том случае, когда необходимо было вернуться строго по своему следу.
Компоновочная схема «все в башне», примененная в опытном легком танке «Объект 911Б». показала возможность получения меньшей общей высоты машины в сравнении с классической схемой компоновки серийного легкого танка ПТ-76. Она обеспечивала механику-водителю не только удобство управления танком при движении задним ходом, но и облегчала создание защиты экипажа от ОМП, но в то же время усложняла вождение танка при поворотах башни. Система управления движением имела сложную конструкцию, а башня - значительно увеличенные размеры при линейном размещении трех членов экипажа. Главной причиной того, что схемы компоновок с размещением механика-водителя в башне, несмотря на их заманчивость, не были реализованы в серийном производстве ни у нас, ни за рубежом, являлась трудность осуществления управления из башни движением танка, так как у механика-водителя терялось «чувство машины». В итоге усложнялась подготовка механика-водителя, привыкшего к тому, что его сиденье закреплено неподвижно в корпусе танка. Несмотря на то, что одно время компоновочная схема «все в башне» рассматривалась как перспективная, но уже к концу 60-х гг. после анализа результатов проведенных ОКР она перестала быть таковой и дальнейшего развития не получила.
Кроме исследования компоновочных схем, в начале 60-х гг в нашей стране проводились НИОКР по определению необходимой численности экипажа и размещению механика-водителя полулежа при классической схеме компоновки танка. В октябре-ноябре 1962 г. на испытательной базе ВНИИ-100 на опытном танке Т-54 были проведены испытания с целью исследования возможности вождения танка с большими скоростями движения при расположении механика-водителя полулежа и выявления особенностей по сравнению с обычным размещением механика-водителя. Для проведения испытаний отделение управления танка было переоборудовано и при расположении механика-водителя полулежа наблюдение за дорогой при вождении танка осуществлялось с помощью двух зеркал, закрепленных на кромке люка. Спинка сиденья механика-водителя была отклонена назад, оборудована регулируемым подголовником и подрессорена. В отделении управления дополнительно были установлены два рычага управления поворотом, соединенные со штатными рычагами с помощью тяг.
Испытания показали возможность вождения танка с максимально допустимыми скоростями движения. Одновременно было установлено, что при расположении механика-водителя полулежа уменьшалась высота линии наблюдения, затруднялась работа рычагами управления, которые требовали регулировки под рост механика-водителя. Также были отмечены физиологические неудобства при работе механика-водителя, посадке его в танк и выхода из него. Расположение механика-водителя полулежа, хотя и позволяло сэкономить примерно до 800 кг боевой массы танка, не получило дальнейшего распространения на отечественных танках, так как такое компоновочное решение считалось в нашей стране эргономически необоснованным.
В августе 1964 г. в Ленинградском военном округе в ходе разработки танка с управляемым ракетным оружием были проведены сравнительные испытания серийного танка Т-55 и ходового макета на базе танка Т-55 в целях определения оптимального числа членов экипажа, расположенных в башне, а также целесообразности размещения механика-водителя полулежа в боевом положении. К этому времени уже имелась информация о подобном размещении механика-водителя в британском танке «Чифтен». Для проведения испытаний в серийном танке Т-55 экипаж был сокращен до трех человек (заряжающий условно был заменен механизмом заряжания). В ходовом макете на базе танка Т-55 были оборудованы рабочие места для двух членов экипажа. Командир танка (он же оператор) был расположен на штатном месте наводчика в башне, а механик-водитель в положении «по-боевому» размещался в корпусе танка полулежа. Ходовой макет, разработанный во ВНИИ-100 в Ленинграде, был оборудован имитацией управляемого ракетного оружия, подвижной колонкой управления с рулевым колесом, автоматом курса, поддерживавшим прямолинейное движение танка, и системой гидросервоуправления. Педали главного фрикциона, подачи топлива, кулиса и смотровые приборы были расположены применительно только к положению механика-водителя полулежа. Уменьшение числа членов экипажа танка до двух человек обосновывалось возможностью сократить число военнослужащих, непосредственно участвовавших в бою, и увеличить танковый парк без изменения численности личного состава танковых подразделений.
На проведенных испытаниях оба танка показали практически одинаковые результаты при выполнении упражнений по огневой подготовке и решения задач при проведении тактических учений. Однако для экипажа из двух человек выявилось недостаточно активное наблюдение за местностью командиром танка при подготовке и производстве выстрела, потеря командиром управления танком (подразделением) на время ведения стрельбы. Кроме того, было отмечено, что при проведении технического обслуживания танка физических сил двух членов экипажа недостаточно для выполнения ряда работ (дозаправка топливом, пополнение боекомплекта, обслуживание ходовой части, трансмиссии, силовой установки и чистка оружия). Другая часть работ требовала значительного увеличения времени на их проведение. Совмещение функций командира - наводчика - радиста дополнительно накладывало на командира танка обязанности по уходу за радиостанцией и устранению неисправностей в ней, а также по управлению и техническому обслуживанию механизма заряжания. В целом сокращение численности экипажа без повышения уровня автоматизации операций управления и применения специальных технических средств снижало боевую эффективность танка. Поэтому для разрабатываемого в то время перспективного танка был рекомендован экипаж в составе трех человек (командир, механик-водитель и наводчик-оператор).
В серийных отечественных танках члены экипажа, расположенные в боевом отделении, имели традиционное размещение наводчика и командира машины (или только командира в плавающих танках) слева от орудия, а заряжающего - справа от него. В иностранных танках, принятых на вооружение в армиях США, Великобритании и ФРГ в начале 60-х гг., наоборот, заряжающий находился слева от орудия, досылая снаряд в канал ствола пушки правой pyкой, а наводчик и командир танка - справа. Механик-водитель на серийных отечественных легких и тяжелых танках располагался в носовой части корпуса вдоль продольной оси машины. На средних танках его рабочее место было смещено к левому борту, что усложняло вождение танка в ограниченных проходах в минном ноле, при движении но колейному мосту и т.д. Однако, начиная с опытного среднего танка «Объект 430», сиденье механика-водителя также стало располагаться в носовой части корпуса вдоль его продольной осп. В опытных танках «Объект 775» и «Объект 911Б», имевших схему общей компоновки «все в башне», механик-водитель находился справа от орудия.
В начале 60-х гг., когда еще не была принята на вооружение боевая машина пехоты, прорабатывались варианты размещения в танке нескольких пехотинцев. Во ВНИИ-100 были разработаны проекты специальных боевых машин на базе танков «Объект 167» и «Объект 432», в компоновочных схемах которых за боевым отделением было предусмотрено дополнительное размещение трех или четырех пехотинцев. На базе танка «Объект 167» была создана специальная машина с пассивным размещением трех пехотинцев. По сравнению с танком масса машины была увеличена на 1,4 т и достигла 38 т, а длина корпуса машины увеличилась на 345 мм и составила 6710 мм. Кроме того, был уменьшен боекомплект к 115-мм пушке с 40 до 28 выстрелов и изменен клиренс машины с 482 до 420 мм. Остальные характеристики машины остались такими же, как у танка «Объект 167». В случае применения ПТРК «Рубин» танк вооружался 115-мм гладкоствольной пушкой пониженной баллистики. Эта пушка одновременно являлась пусковой установкой для управляемых ракет. Боекомплект к ней составлял 14 управляемых ракет и 26 осколочно-фугасных и кумулятивных выстрелов. Начальная скорость снарядов составляла 700 м/с. Экипаж состоял из двух человек, вместе с тем было предусмотрено размещение четырех пехотинцев. Масса машины была уменьшена до 35 т, а высота но крыше башни составляла всего 1950 мм.
Для размещения в танке «Объект 432» трех пехотинцев пришлось увеличить длину корпуса на 600 мм. При использовании в танке «Объект 432» ПТРК «Рубин» и 115-мм пушки пониженной баллистики боекомплект к ней составлял 23 артиллеpийских выстрела и 9 управляемых ракет. Экипаж машины в этом случае состоял из двух человек, кроме того, было предусмотрено размещение четырех пехотинцев. Масса машины уменьшилась с 34 до 33,2 г, а высота машины но крыше башни с 2160 до 1930 мм. Остальные характеристики по сравнению с базовой машиной остались без изменений. Эти проекты не были реализованы в металле, но опыт проектирования был использован во втором послевоенном периоде при разработке подобных специальных боевых машин.
Основным компоновочным средством для получения высоких боевых и эксплуатационных показателей при малых размерах. массе и стоимости, в послевоенном периоде считалось уменьшение внутреннею забронированного объема танка. Beличина этого объема являлась основным показателем совершенства компоновки. Для сравнения забронированный объем германского танка «Леопард-1» Maccoй 40 т был в 1,5 раза больше, чем у танка Т-62, и составлял 18,2 м. Забронированный объем британского танка «Чифтен» массой 54 т и американского танка М60А1 массой 48 т составлял соответственно 17,1 и 18 л. Эти величины объема также были значительно больше, чем у советского тяжелого танка Т-10 (12,72). Уменьшение забронированного объема сокращало площадь броневой защиты и получавшийся резерв массы чаще всего использовался для усиления защищенности и огневой мощи танка. Вместе с тем, с уменьшением объема обитаемых отделений танка ухудшались условия работы экипажа. Забронированный объем МТО в отечественных танках был значительно меньше, чем у однотипных иностранных танков, у которых топливные баки размещались в броневом корпусе, а двигатель располагался вдоль продольной оси машины. У средних и тяжелых отечественных танков, выпущенных в конце 50-х гг.. значительная часть топлива (280 л) находилась в наружных незабронированных топливных баках, расположенных на надгусеничных полках. Уменьшению забронированного объема МТО средних танков Т-54, Т-55 и Т-62 способствовало поперечное расположение двигателя в корпусе машины.
Масса брони корпуса и башни средних и тяжелых танков составляла 50-55% от массы танка. Для плаваюших танков этот показатель находился в пределах 30-40%. Наиболее характерной особенностью компоновки плавающих танков являлся большой забронированный объем, необходимый для обеспечения запаса плавучести, при относительно малой боевой массе. Небольшая масса машины исключала возможность применения противоснарядного бронирования и ограничивала установку на танк мощной артиллерийской системы высокой баллистики с большой силой сопротивления откату. Численность экипажа, как правило, составляла три человека. Гусеничный движитель в качестве водоходного движителя на отечественных танках не использовался, хотя мог применяться при любой схеме общей компоновки. Водометы устанавливались на танках с кормовым расположением трансмиссии.
На основе выполненных НИОКР для всех типов танков второго послевоенного поколения было рекомендовано сохранить классическую схему общей компоновки машины. Были разработаны и обоснованы требования к общей и частным компоновкам танка и пути их выполнения. Несмотря на то, что предпочтение было отдано классической схеме общей компоновки танка, результаты выполненных исследований позволили оценить нетрадиционные схемы компоновки, некоторые из которых до сих пор не потеряли своей актуальности.
