Ведущий инженер 3-го отделения 8-го отдела НИИ ВВС инженер-майор К.И. Шлямин был первым, кто обратил внимание на основное предназначение защитной системы Bf109G-2. По его мнению, немецкие конструкторы даже не пытались защитить бензобак.

Наоборот, он использовался как элемент защиты летчика. То есть, немцы стремились обеспечить в первую очередь надежную защиту летчику со стороны задней полусферы, уменьшив при этом вес брони.

Стало ясно, что проектирование системы бронезащиты с учетом экранирующего эффекта элементов конструкции самолета позволяет использовать бронедетали, изготовленные из брони более простых рецептур и существенно меньшей толщины, обеспечивая при этом заданные характеристики защищенности самолета. Экономию веса брони вполне можно было «пустить» на увеличение боевой нагрузки или на повышение летных данных самолета.

Забегая вперед, укажем, что в 1944 г. к исследованию влияния тонких преград (обшивки самолета) на бронебойное действие пуль и снарядов подключилась кафедра авиационного вооружения ВВА им. Н.Е. Жуковского. Этим вопросом занимался адъюнкт кафедры старший лейтенант Р.С. Саркисян, впоследствии крупный ученый с мировым именем в области поражающего действия и внешней баллистики авиационных боеприпасов.

Саркисян экспериментально получил характеристики моментов внешних сил, которые по мере внедрения снаряда в обшивку изменялись как по величине, так и по знаку. Это позволило вывести закон распределения углов нутации, с которыми снаряд подходил к находящейся на некотором удалении от обшивки броне, и оценить степень ухудшения бронебойных свойств снаряда. Проведенные расчеты показали, что толщина пробиваемой брони из-за наличия обшивки уменьшалась на 37%. При этом не исключались случаи, когда ухудшение бронебойного действия достигало 60%.

Было установлено, что на бронебойное действие снаряда влияла не только сама обшивка, но и скорость ее перемещения в пространстве, т.е. скорость полета самолета.

Тем временем 11 декабря 1942 г. заместитель главного инженера ВВС КА генерал А.А. Лапин обратился к заместителю наркома авиапромышленности А.И. Кузнецову с предложением дать указание заводу №125 срочно изготовить десять комплектов бронеспинок летчика самолета Пе-2 из составной брони (две гомогенные бронеплиты толщиной 7 и 10 мм). Бронеспинки требовалось передать в НИИ ВВС для производства испытаний на пулестойкость.

Характер поражения экрана составной брони с лицевой стороны (слева) и с тыльной стороны (справа) при стрельбе с дистанции 100 и 200 м по нормали и под углами 20, 25 и 30° (круг - 200 м по нормали, треугольник - 100 м, 30°, квадрат - 100 м, 25°, ромб - 100 м, 20°). Государственные испытания на заводе №207, август 1943 г.

Характер поражения основной брони, (круг - 200 м по нормали, треугольник — 100 м, 25°, квадрат — 100 м, 20°). Государственные испытания на заводе №207, август 1943 г.

Отмечалось, что такая комбинация брони не пробивалась боеприпасами немецкой пушки MG151 при стрельбе по нормали с дистанции 50 м, в то время как принятая на вооружение цементованная броня толщиной 15 мм держала такие пули по нормали только с дистанции 400 м. При этом вес броневой системы возрастал всего на 6 кг. Кроме того, появлялась возможность отказаться от использования цементованной брони, технологический процесс производства которой являлся весьма сложным, дорогим и с большим процентом брака.

Срочность испытаний увязывалась «с необходимостью своевременного запланирования броневого листа для ВВС КА за 1943 г.» Однако решения по внедрению экранной брони в серийное производство не последовало. В Наркомате авиационной промышленности обратили внимание, что данные по бронестойкости экранной и обычной брони, полученные в разное время в НИИ ВВС, ВИАМ, ЦНИИ-48 и на заводах №125 и 207, сильно отличались друг от друга.

Как выяснилось при разборе ситуации, все эти организации работали с разными марками сталей, проходившими различную термообработку, а испытания проводились патронами различных партий и из оружия, имеющего разный настрел (изношенность стволов). В итоге решили продолжить исследования с целью определения оптимальной системы экранной брони (толщины и марки брони) и особенностей работы такой брони в самолете для типовых условий обстрела в воздушных боях.

Предполагалось, что все работы будут выполнены в Куйбышеве на заводе №207 совместно НИИ ВВС, ВИАМ и заводской лабораторией. Общее руководство возлагалось на НИИ ВВС. Ответственным исполнителем по испытаниям назначили ведущего инженера 8-го отдела НИИ ВВС инженера-майора К.И. Шлямина.

Исследовались экранированные системы, состоящие из хромомолибденовой цементованной брони ХД(ц) - экран, и гомогенной брони марки АБ-2 и ХД валового производства разных толщин. Обстрел велся из немецкой пушки MG151 калибра 15 и 20 мм с дистанции 200 м по нормали и со 100 м под углом к нормали до 40°.

Испытания обстрелом проводились в полном соответствии с утвержденной методикой полигонных испытаний авиационной брони. При стрельбе по нормали учитывались лишь те попадания, которые укладывались в полосу шириной 100 мм, что обеспечивало точность измерения угла встречи боеприпаса с броней в пределах 5’ при обстреле под углами, отличными от нормали. Угол встречи отсчитывался «между линией прицеливания и нормалью к поверхности детали, наклон которой осуществлялся в вертикальной плоскости».

В ходе испытаний было установлено, что гомогенная броня марки ХД, применяемая в качестве основной (твердость 2,8-2,9 по Бринеллю), давала трещины и обладала пониженной стойкостью по сравнению с гомогенной броней АБ-2 с более низкой твердостью (2,9- 3,1 по Бринеллю). То же самое наблюдалось и при использовании АБ-2 в качестве основной брони.

Делался вывод, что«решающим фактором в экранированной системе является прочность основной брони и во вторую очередь - марка брони». При этом хромомолибденовая сталь в силу сравнительно высокого содержания в ней хрома (до 2,8%) не могла обеспечить необходимую вязкость при одновременной достаточной прочности. Как следствие, имели место хрупкие разрушения брони. С этой точки зрения для основной брони весьма желательна была бы АБ-1 с содержанием никеля до 4,5%, но ее уже два года как сняли с производства. Броневая система валового производства в качестве экранированной обладала весьма высокой живучестью при обстреле пулями калибра 15 мм. Несмотря на большое количество (до 20) поражений 15-мм пулями бронеспинок, на них не обнаружили ни одного случая хрупких разрушений, т.е. трещин.

Как отмечалось в отчете, при увеличении расстояния между экраном и основной броней до 800-850 мм и выше бронестойкость экранной системы резко возрастала, «причем колебания расстояния до этих пределов практически не влияют на изменение бронестойкости экранированной брони». Однако применять на боевых самолетах такой вариант экранированной брони практически было невозможно. Целесообразным считалось устанавливать экран на расстоянии от основной брони «около 1,5 калибра пули для свободного прохождения осколков между ними».

Ил-АМ-42 (1-й экземпляр). Государственные испытания, февраль 1944 г.

Схема бронирования Ил-2РК с АМ-42 (Ил-АМ-42 1-й экземпляр) - разведчика-корректировщика, 1944 г.

Наилучшие результаты с точки зрения бронестойкости и веса показала экранированная система в составе 8-мм экрана из цементованной брони валового производства марки ХД(ц) и 8-мм основной гомогенной брони марки АБ-2 (твердость 2,9-3,1 по Бринеллю). Такая система не пробивалась 15-мм бронебойной пулей с 200 м по нормали и со 100 м - под углом 20-25“ от нормали, а бронебойно-осколочный снаряд калибра 20 мм удерживался при стрельбе с 50 м по нормали.