Биомеханических агрегаты (БМА) Третьего Рейха

История биомеханических агрегатов (БМА) в Третьем Рейхе

PANZERGOLEM UBER ALLES!!!

или история биомеханических агрегатов (БМА) в Третьем Рейхе

Как известно энтузиастам военной истории, тема БМА получила до обидного мало освещения по сравнению с экспериментальной авиацией или даже с так называемым «ядерным проектом» Третьего Рейха. А зря – начинания немецких инженеров имеют историческое значение и технически оригинальны, так что не будем излишне строги к возможной наивности некоторых из их идей и решений…

Считается, что Вернер Троммелькланг (родился во Фридрихсгафене 17 июня 1915 года) бредил механикой с детства. Рассказы отца-фронтовика о танках, самолётах и артиллерии, знаменитый фридрисхгафенский механический завод, на свалках и задворках которого мальчишки играли в войну, школа с упором на точные науки – всё это необратимо повлияло на горячую голову Троммелькланга-младшего. Самостоятельно соорудив из подручных материалов мотоцикл, юный Вернер оглашал окрестности душераздирающим рёвом мотора – и сотрясал их грохотом столкновений со всевозможными движущимися и не очень препятствиями. В результате этих аварий он столь часто попадал в руки медиков, что ещё до окончания школы к нему крепко прилипла кличка «Вернер фон Кранкенхауз*».

После школы Вернер идёт в армию, по собственному желанию направляется в инженерные войска и поражает сослуживцев не только любовью к технике – главным образом к подъёмным кранам и экскаваторам – но и толковыми идеями по их усовершенствованию. Через четыре года Вернер – студент Мюнхенского Университета, изучает механику и гидравлику. Именно в университете он сводит дружбу с Герхардом Пильценхутом, сыном одного из будущих боссов национал-социалистической партии.

Герхард дополняет идеи Вернера тем, чего не хватает романтически настроенному юному инженеру – практичностью и бюрократической поддержкой. Именно с подачи Пильценхута на стол министра вооружений одним из первых проектов вооружений в обновлённом гитлеровском рейхе ложится проект Троммелькланга – «Панцерголем».

* — буквально «из больницы»

Панцерголем Вернера – первый из воплощённых в металле БМА, пусть даже «био» в нём начинается и заканчивается человеком-оператором. К идее шагающего антропоморфного робота инженер пришёл ещё в армии, и там же создал первые наброски, представляющие чисто исторический интерес – нагромождение гидроцилиндров и шлангов, опутывающее железную копию человеческого скелета, на БМА не тянет. Экспериментируя с различными кинематическими схемами, Вернер вскоре убедился, что только несущий корпус с размещением тяговых устройств внутри конечностей позволяет отказаться от тяжёлого каркаса и обеспечить достаточную прочность системы. В том числе, как по словам автора подсказал Пильценхут, и сделать БМА действительно бронированным.

Хотя проект кинематики и устройства корпуса был в основном готов к 1938 году и именно в таком виде (ещё без силовой установки) был одобрен комиссией по вооружениям для дальнейшего исследования, строить прототип Вернер ещё не мог. Вместо сердца у «Панцерголема» не было ничего. Ни один из существующих двигателей не был способен развивать достаточную мощность, надёжно работать в условиях воистину нечеловеческой вибрации на ходу и при этом эффективно передавать энергию системе гидроцилиндров. С подобной проблемой сталкивались поочерёдно все разработчики, и выход Троммелькланга был по-своему уникален.

В результате полутора лет напряжённой работы Вернер создал уникальный и с тех пор не повторенный жидкостный дизель. Утопившийся Рудольф Дизель может спокойно спать на дне Атлантики – у него нашёлся достойный продолжатель.

Вернер полностью отказался от поршней, шатунов, коленных валов и прочей механики дизельного мотора. Все это заменила пульсирующая в цилиндрах… ртуть и клапанная система. Жидкие поршни безотказно работали в тряску, огромная теплопроводность ртути обеспечивала великолепное охлаждение всей системы, погружённые в ртуть детали не требовали смазки, а главное – тяжёлая ртуть придала работе гидроцилиндров неслыханную при заполнении маслом или водой скорость и резкость. Гидравлика приобрела способность не отставать от движений человека.

Это было триумфом. Разработка системы управления тоже принесла немало проблем (например, испытатели неоднократно получали вывихи и растяжения из-за неполадок в обратной связи), но в основном проблемы были решимы. 9 ноября 1940 года экспериментальный образец PG — II Ausflug 1 (с корпусом из лёгких сплавов) был представлен комиссии.

Работа была оценена на отлично. Просмотрев фильм об испытаниях PG-II, фюрер лично посетил лабораторию и присвоил разработкам статус приоритетных и абсолютно секретных, требуя в течение года разработать боеспособный полноразмерный образец.

На одном из массовых праздников НСДАП панцерголем PG – II, украшенный дополнительными декоративными деталями (из папье-маше) был провезён на платформе как составная часть композиции «Сигурд, поражающий Зигфрида».
[не понял… ну да ладно]
Именно тогда были сделаны известные и в значительной степени дезориентирующие фотографии – ни крыльев на шлеме, ни свастики во всю грудь у оригинальных проектов Вернера фон Кранкенхауза в помине не было.

Конструкция БМА«PANZERGOLEM»

Компоновка узлов и систем

Общая компоновочная схема БМА «Панцерголем» PG –V (здесь 5, а не буква «фау») «Скади» (в честь великанши в нордической мифологии) представлена на рисунке.

Двигатели

«Zweine grosser Dieselmaschine!»
Техническая комиссия

В каждом «башмаке» в наклонном положении смонтирован один из двигателей вместе с глушителем, резервуаром высокого давления и первичным гидрораспределительным комплексом . Двигатель прикреплен к корпусу «башмака», а не к подрессоренному штоку ступни. В общем такая компоновка повышает устойчивость за счёт низкого центра тяжести и снижает вибрацию корпуса.

Двигатели снабжены независимыми гидравлическими и электрическими стартёрами. От каждого из двигателей приводится электрогенератор.

Забор воздуха для двигателей ведётся по гибким, проложенным под защитой корпуса рукавам из отверстий в плечевой части корпуса, что позволяет БМА преодолевать вброд водные препятствия до 5 м. глубиной.

Ввиду отсутствия композитных материалов на волоконной основе в конструкции резервуара использован тогдашний аналог – обмотка тонкостенного баллона 1,8 километров проволоки типа рояльной струны.

Ходовая часть и её управление

Ноги БМА – двухсуставчатые, «ступня» вместо подвижности имеет подвеску регулируемой жёсткости (управляется поворотом ступни оператора). Подвеска переводится в «мягкий» режим при выполнении посадки при прыжках и при марше на полуавтоматическом циклическом режиме. Площадь ступни составляет более 2 квадратных метров, обеспечивая устойчивость и приемлемое давление на грунт. Рабочая поверхность ступни металлическая с резиновыми вставками.

Гидроцилиндры привода коленного сустава по трём осям (четыре гидроцилиндра, один из них постоянно дублирующий) расположены в «бедре», там же в свободном пространстве между ними протектированные подкачкой азота мягкие баки на 480 литров топлива в каждом бедре и гидравлические топливные насосы.

Коленно-бедренная часть способна телескопически удлиняться при одновременном действии всех четырёх цилиндров, что позволяет БМА менять рост в пределах 1,6 метра, наносить прямые удары ногами (например, при разрушении строений) и совершать прыжки с места.

Гидроцилиндры привода бедренного сустава по двум осям расположены в нижней части туловища, образуя её динамический каркас. Между ними располагается главный блок гидравлических переключателей и аккумуляторы.

В грудной части туловища, между плечевыми узлами располагается рабочее место оператора. Оператор размещается сидя на седле типа велосипедного и дополнительно пристёгнут системой привязных ремней к спинной опоре. Ноги оператора постоянно пристёгнуты ремнями под коленным суставом, ступни находятся в стременах управления жёсткостью подвески. Наклон туловища БМА управляется изгибом спины оператора относительно седла (корпус БМА не имеет сочленений и наклоняется как одно целое). Разворот спины оператора относительно седла приводит в действие разворот корпуса в пределах 75% в обе стороны. Как и в случаях невозможных для человека движений с полным вращением в суставах рук это действие управляется нажатием затылком оператора на «педаль регистра». Удлинение ног управляется ручным рычагом.

Манипуляторы и управление

В отличие от ног, руки оператора управляют манипуляторам БМА только при удержании рукоятей управления. Когда руки сняты с рукоятей, пристёгнутые к плечевым и локтевым суставам устройства гидравлического слежения инактивируются, поскольку высвобождение рук необходимо для управления многочисленными приборами в кабине оператора.

Манипуляторы БМА «Скади» трёхсуставные. Плечевой сустав имеет 2 степени свободы, локтевой две (сгиб и полное вращение), предплечье может удлиняться в пределах 1,2 м. Кистевой сустав имеет одну степень подвижности – сгиб.

Стандартные кисти БМА «Скади» трёхпалые, со средним противопоставленным пальцем. Данных о точности позиционирования нет, но известно, что опытные операторы демонстрировали поднимание с земли спичечного коробка – естественно, на минимальном режиме усиления. Поскольку левая рука оператора практически постоянно управляла единым рычагом усиления (сектор газа двигателей и степень усиления в гидросистеме), на практике использовать левую руку БМА удавалось разве что в режиме кулака.

Возможно применение специализированных сменных кистей манипуляторов.

Прочие системы (запуск и регулировка двигателя, освещение, системы жизнеобеспечения, различное навесное оборудование) управлялись переключателями, расположенными на панели перед оператором. Для основных функций управления вооружением на правой рукояти имелись также две клавиши электроспуска.

Корпус и бронирование

Детали несущего корпуса БМА сварен (в ранних изделиях – термитным методом) из прокатанных листов броневой стали толщиной от 40 мм (внутренние переборки, части конечностей) до 65мм. (спина и боковые части, манипуляторы) и 85 мм. (передняя броня корпуса и башмаков). Места крепления гидроцилиндров усилены приваренными двутаврами. В общем бронирование рассчитано на защиту от осколков и пуль всех калибров, а также снарядов авиационных и малокалиберных противотанковых орудий.
Доступ к месту оператора может осуществляться либо через открывающуюся влево бронедверь в спине, либо через люк в верхней части корпуса. Доступ к гидравлическим системам в полевых условиях не представляется возможным, так как требует разборки корпуса.

Системы наблюдения и индикаторы

БМА «Скади» оборудован многослойными бронестёклами кабины оператора толщиной 110 мм, что вполне соответствует по защите общему бронированию. Фронтальный обзор составляет около 70% по горизонтали и 80% по вертикали, при этом дополнительный остеклённый проём между ног БМА позволяет эффективно наблюдать поверхность непосредственно внизу. Для наблюдения за верхней полусферой весь верхний люк кабины выполнен из того же бронестекла, кроме того имеется выдвижной перископ с 360% углом поворота, высотой до 2 м и увеличением до 12х. Возможна установка внешних зеркал заднего/бокового обзора.

Для эффективного круглосуточного использования БМА оснащён блоком бронированных противотуманных фар в каждом плече. С разработкой инфракрасных систем ночного видения БМА стали оснащаться танковыми системами НВ (на месте перископа) и инфракрасными прожекторами.

Ввиду практически нулевой слышимости для оператора БМА снабжались двумя независимыми микрофон-телефонными устройствами Braun (первая в мире стереосистема!), громкоговорителем для связи с находящимися снаружи и стандартной танковой радиостанцией FuG II, впоследствии FuG Ш для дальней связи.

Внутренняя поверхность кабины оператора обита мягким материалом, кабина снабжена системой вентиляции с фильтрацией воздуха и обогрева.

Вооружение

БМА «Скади» не имели встроенного вооружения, но располагали достаточным количеством консолей для крепления вооружения навесного. В зависимости от конкретной боевой задачи рассматривалась возможность установки спаренных пулемётов винтовочного или крупного калибра на манипуляторах, огнемётов с питанием из навесных баков а также разнообразных ракетных систем – от 618-мм. и 280-мм «Небельверфер» до блоков противотанковых ракет «Panzerfaust» по несколько десятков штук на плечевых кронштейнах. Кроте того, именно на «Скади» предполагалось базировать приведшие в полное изумление инженеров союзников системы химического оружия ZChP- IV, представлявшие собой трехсотлитровую бочку зарина с распылителем типа душевой головки.

Боевое применение

С самого начала «Скади» планировалось использовать в качестве многофункциональных «усилителей человека», сочетая подвижность пехоты с защитой и огневой мощью танков. Понимая, что создать достаточно БМА для полевого использования в обозримое время не удастся даже, для первых серий (~100 единиц) рассматривались следующие варианты применения, их плюсы и минусы:

Лидер танков и «наземный штурмовик»

Благодаря высокой проходимости и скорости БМА могли вести в бой отряды танков, обеспечивая обзор с большой высоты и эффективное подавление окопавшейся пехоты противника. Атака сверху пулемётным, ракетным и особенно огнемётным оружием несомненно снизило бы опасность от гранат и противотанковых ружей пехоты противника.

-Тактический анализ и испытания на маневрах показали, что хотя БМА весьма подвижны и маневренны, но остаются уязвимыми для противотанковой артиллерии, и особенно для штурмовой авиации. Несмотря на потрясающее психологическое воздействие, рост и пропорции БМА не способствуют скрытности и превращают агрегат в завидную мишень для крупнокалиберной полевой и танковой артиллерии, а использовать «Скади» против дисциплинированной пехоты, вооружённой противотанковыми гранатомётами равносильно самоубийству.

Городской танк

Уникальная способность преодолевать препятствия (не поверху, так насквозь) и действовать в стесненных условиях делает БМА незаменимым средством ведения интенсивных уличных боёв, особенно учитывая тогдашнее отсутствие у советской пехоты индивидуального ракетного оружия. Способность применять огнемёты на близкой дистанции, не страдая от пламени – также большой плюс в уличных боях.

-На испытаниях отмечались случаи, когда агрегат заваливало обломками снесённых строений так, что выбраться самостоятельно БМА не мог. Высокая шумность шагов не давала БМА возможности действовать достаточно скрытно для городских условий.

Охрана объектов особого назначения

С самого начала Вернер Троммелькланг предлагал использовать БМА в качестве заряжающих и одновременно прикрытия сверхтяжёлых самоходных установок типа «Карл». Проведённые испытания, впрочем, показали, что использование БМА для заряжания не особенно ускоряет процесс, а охранять орудия удобнее классическими способами. Говорят, что фюреру очень хотелось украсить БМА входы в рейхсканцелярию и дворец НСДАП – возможно, на тогдашний момент это было бы оптимальным использованием БМА.

Детские болезни

PG – V «Скади» оставался экспериментальной разработкой, и до его окончательного завершения предстоял ещё длительный путь – такой длительный, что для него у третьего рейха не было ни времени, ни средств. На самых ранних испытаниях была обнаружена недостаточная устойчивость БМА – официальная инструкция вообще запрещала людям находить в радиусе падения работающего БМА. Агрегаты на бегу спотыкались о крупные неровности грунта, в момент постановки ступни на носок в момент шага на слабых грунтах часто происходила просадка, а вертикальное перемещение ног было утомительно для оператора и плохо сказывалось на поперечной устойчивости агрегата. Несмотря на все меры, прыжки с разбега часто заканчивались кувырком, а прыжки на месте – приземлением на пятую точку.
Обзор из кабины оператора оставлял желать лучшего, толстые стёкла и примитивные прицелы не способствовали точности использования оружия. Заимствованные от других образцов военной техники «второстепенные» системы – вся электрика и связь зачастую отказывали из-за своеобразной, медленной, но сильной вибрации. При жёстких падениях порой рвались шланги гидросистем, а содержание паров ртути в выхлопе двигателей было таким, что оснащать «Скади» дополнительным химическим оружием было в общем-то и не нужно – за 5-6 часов работы в уловителе глушителя скапливалось несколько килограммов ртути и несколько сот граммов улетало в атмосферу.

Попытки довести «Скади» до ума были остановлены переломом в войне, когда после Сталинграда Гитлер запретил ведение разработок, не способных дать эффективных законченных видов оружия в течение года. Сотрудников перевели в другие конструкторские отделы, Вернер Троммелькланг, будучи офицером инженерных войск, отправился в действующую армию и по имеющимся данным пропал без вести в ноябре 1944 года.

Опытные образцы были уничтожены, большинство документации погибло при воздушных налётах, и (как говорится, что ни случается, всё к лучшему) БМА не приняли участия в боях Второй Мировой Войны.

Так или иначе, последнее, что известно о проекте «Панцерголем» — то, что в 1944 году рабочая документация была в качестве дара союзников предоставлена министерству вооружений Японии. Что было дальше – это уже совсем другая история.

Лоуренс Джеральд Уилферн

Источник:http://fenweapon.org.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=84:2010-03-15-12-42-51&catid=25:battlerobots&Itemid=11