Бетон – самый популярный строительный материал. По данным BusinesStat, в 2023 году его производство в России выросло на 10% и составило 66,6 млн м³. Из него изготавливают элементы зданий, которые подвергаются значительным нагрузкам, воздействию влаги, солей и другим внешним факторам. Подземные сооружения, фундаменты и стены подвалов находятся в постоянном контакте с водой. Материал из-за своей пористой структуры хорошо поглощает влагу, она ослабляет его и образует трещины. Кроме этого, вода при замерзании в бетоне увеличивается в объеме, что разрушает его структуру, а следовательно и само строение. Ученые Пермского Политеха нашли способ решить эту проблему с помощью подбора оптимального расхода специальных добавок, которые повышают водонепроницаемость бетона.

Статья опубликована в журнале «Современные технологии в строительстве. Теория и практика», т. 1, 2024. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

При строительстве можно использовать поверхностную гидроизоляцию, однако она либо не защищает бетон со всех сторон, либо ее нанесение слишком трудозатратно. Наиболее эффективный способ – объемная гидроизоляция бетона за счет применения модифицирующих добавок. Их вводят в бетонную смесь еще на этапе изготовления, чтобы увеличить ее водонепроницаемость. Вместе с тем они повышают другие ее свойства – например, удобоукладываемость, чтобы она лучше заполняла нужные формы. Такие добавки называют пластифицирующими. К их качеству и эффективности предъявляют высокие требования, ведь они должны не только улучшать водонепроницаемость бетона, но и не ухудшать остальные его характеристики.

Ученые Пермского Политеха оценили эффективность современной модифицирующей добавки, которая повышает водонепроницаемость бетона. Она предназначена для материала, который используют при строительстве фундаментов, бассейнов и несущих конструкций жилых домов. Однако оказалось, что материал не обеспечивает нужную удобоукладываемость, подвижность и сохраняемость свойств у бетона.

Политехники предлагают использовать эту добавку совместно с суперпластификатором – веществом, которое делает материал более пластичным и при этом снижает количество воды затворения в составе примерно на 30%.

– Мы испытывали образцы-цилиндры из бетона методом «мокрого пятна»: помещали их в устройство с нишами, куда направляли воду с помощью постепенно увеличивающегося давления. Завершился опыт после того, как на поверхности образцов начала проступать влага, появилось мокрое пятно. Оценивалось давление, при котором это происходило, и то, насколько высоко вода успела проникнуть внутрь цилиндра, – комментирует Александра Киселева, студентка кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ.

– Результаты показали, что оптимальный состав бетона – это 1,5% суперпластификатора от массы цемента и 1,0% изучаемой модифицирующей добавки. Такое соотношение веществ повышает водонепроницаемость материала в 2 раза и при этом сохраняет его структурную прочность, удобоукладываемость и подвижность, необходимые для бетонных работ, – рассказывает Степан Леонтьев, доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ, кандидат технических наук.

Ученые Пермского Политеха разработали состав бетона с добавками, введение которых повышает долговечность и надежность изделий в производстве железобетонных конструкций, делает их водонепроницаемыми в условиях воздействия грунтовых вод и других агрессивных факторов.

Jagdpanzer 38 Starr и другие идеи о немецких истребителях танков без отката

К 1943 году для немецкого командования становилось всё более очевидным, что наиболее массовым типом самоходной артиллерии должен быть истребитель танков по концепции Sturmgeschütz. То есть низкая боевая машина с крепким лбом и длинноствольным орудием. Постепенно к этой концепции стали дрейфовать и легкие истребители танков. Связано это оказалось с тем, что их использовали ровно так же, как StuG 40, только их высота достигала 2,4-2,5 метра, а броня была противопульной. По этой причине легкие истребители танков несли более высокие потери. С октября 1943 года конструкторское бюро BMM (Böhmisch-Mährische Maschinenfabrik, название фирмы ČKD в период немецкой оккупации) вело работы по новому истребителю танков. Известен он как Jagdpanzer 38, но больше на слуху фронтовое прозвище - Hetzer.

Как и многие другие немецкие истребители танков по концепции Sturmgeschütz, Jagdpanzer 38 имели некоторые проблемы с перегрузкой носовой части. Это прямым образом влияло на надежность ходовой части. Естественно, шли работы по улучшению ситуации. Результатом стало усиление ходовой части, особенно опорных катков. Но это являлось полумерой. Нагрузка на катки всё равно оставалась высокой. По этой причине появилась идея установки орудия без откатных механизмов. Известна данная машина как Jagdpanzer 38 Starr.

Надо сказать, что Jagdpanzer 38 (который сами немцы считали не легким истребителем танков, а эрзац-Jagdpanzer IV) был не единственной немецкой САУ, которая страдала подобным недугом. Длинный "хобот", с выносом орудийной установки за ось первого опорного катка, являлся вполне рядовой немецкой забавой. В результате проблемами с чрезмерной нагрузкой на носовую часть корпуса страдала добрая половина немецких истребителей танков с компоновкой типа StuG. Например, Jagdpanther. Облегчить броню было совсем не вариантом. Перенести назад установку тоже не могли, места и так едва хватало.

Для Jagdpanzer 38 подобные проблемы только усугублялись. От машины хотели того же самого, что и Jagdpanzer IV, но на шасси с меньшими габаритами. При этом орудийная установка была такой же, как на Jagdpanzer IV, при меньших габаритах боевого отделения. Настолько меньшими, что под командира пришлось буквально выгрызать место, куда он еле помещался со стереотрубой (если она была). Поэтому единственной возможностью как-то выиграть массу становилось облегчение орудийной установки. Самое главное, что уже имелось подходящее техническое решение.

Еще 14-18 сентября 1943 года на Куммерсдорфском полигоне проходили испытания жестко установленной 75-мм пушки KwK 40 L/48. Орудие могло наводиться по вертикали, но не имело механизма отката. В принципе результаты тестов показали, что стрелять можно, но начались проблемы с трещинами, в том числе коробки передач. В январе 1944 года начались работа по аналогичной установке для Jagdpanzer 38. Первые тесты самой установки 75-мм пушки StuK 40 L/48 датированы 7 марта 1944 года, а в апреле того же года орудие поставили в первом серийном образце Jagdpanzer 38 (номер шасси 321004). Тесты показали, что отдача влияет минимально, отмечались повреждения смотрового прибора механика-водителя и радиатора.

Несмотря на некоторые проблемы, выяснилось, что игра стоит свеч. Во-первых, орудие успешно выдержало испытания на 1000 выстрелов. Во-вторых, весьма существенно (на 750-1000 кг) уменьшилась масса бронировки артиллерийской системы. Да и сама установка получалась более компактной. В-третьих, боекомплект увеличивался с 38 до 79 унитаров. Это привело к тому, что в сентябре 1944 года появилось еще три опытных образца машины, имевшие номера шасси 321679, 321682 и 321683. Существует информация, что два из них имели увеличенную до 80 мм броню лба рубки, но далее от этой идеи отказались.

Между тем, работы про развитию САУ продолжались. 26 сентября 1944 года было принято решение об организации выпуска Jagdpanzer 38 на Alkett. В октябре спецификацию уточнили. Вместо бензинового мотора Praga AE ставился новый двигатель - Tatra 103. Он был не только мощнее, но и длиннее. Известна эта версия как Jagdpanzer 38 (d), или Jagdpanzer 38 D. Между тем, к концу 1944 года у Tatra имелся еще один двигатель, поменьше. Речь идет о дизельном моторе Tatra 928. V-образный 8-цилиндровый двигатель развивал мощность 180 лошадиных сил. Это позволило добиться более высокой удельной мощности, а запас хода вырос до 500 километров.

Одновременно шла работа по улучшению ситуации с размещением экипажа. Наиболее критичной выглядела ситуация с командиром, который видел вперед и назад. Первоначально была разработана откидная "башенка", на крыше которой имелся люк с перископическим смотровым прибором и стереотрубой. Они могли вращаться вокруг своей оси. После решения об установке мотора Tatra 928 на надмоторной плите появился выступ, так что конструкция люка изменилась. Впрочем, измененная конструкция также подразумевала возможность поставить стереотрубу. Сохранился и вращающийся перископ.

Итоговым решением стала САУ, которая известна как Jagdpanzer 38 Starr. В теории, предшествующие Jagdpanzer 38 с новыми орудийными установками можно также называть аналогичным образом, но эти машины ничем не отличались от обычного истребителя танков. Точнее, изначально ничем не отличались. Дело в том, что в декабре 1944 года на Tatra проводились испытания Jagdpanzer 38 с мотором Tatra 928 (также указывается индекс Tatra T 108). Так вот, этот мотор стоял в САУ, которая уже получила измененный люк командира. Скорее всего, это один из сентябрьских прототипов.

Надо сказать, что интерес к "безоткатным" орудийным установкам был весьма высокий. В ноябре 1944 года Krupp проработал такую установку для Jagdpanther, она также именовалась Starr. Для Jagdpanther она была ничуть не мене актуальной, поскольку нагрузка на передние опорные катки оказалась повышенной. Но до изготовления в металле дело не дошло, в отличие от Jagdpanzer 38 Starr. Впрочем, и с ним не всё гладко. Судя по дальнейшим событиям, мотор Tatra T 108 ставился либо в одну (декабрьскую), либо две (еще САУ выпуска марта 1945 года, серийный номер 322370). Остальные получили моторы Praga AE и старую версию люка командира.

По исходным планам, Škoda должна была изготовить партию из 500 Jagdpanzer 38 Starr. В дальнейшем планы изменились в сторону изготовления партии из 10 САУ, которые, судя по номерам шасси, производились силами BMM. Происходило это в марте-апреле 1945 года, причем от обычной Jagdpanzer 38 версия Starr отличалась только орудийной установкой. Исключением была головная машина (номер шасси 322370), имевшая, как уже говорилось, дизельный мотор и новый люк командира. Ее должны были показать Гитлеру 20 апреля 1945 года, но показ толком не состоялся. Машина так и осталась в Пльзене, на заводе Škoda.

Единственный случай применения Jagdpanzer 38 Starr по прямому назначению стала попытка подавления восстания в Праге. Впрочем, толком применить САУ немцы не успели. Часть Jagdpanzer 38 Starr уехало сдаваться американцам, часть захватили чехи. В итоге чехословацкой армии достались три прототипа выпуска сентября 1945 года, головная машина с мотором Tatra, плюс еще 4 серийных машины. Судьба еще пяти САУ неизвестно, что породила конспирологические теории. Правда лишь в том, что да, советская сторона получала материалы по Jagdpanzer 38 Starr. Но большого интереса они не вызвали.

В заключение стоит отметить, что идеи по орудиям без откатных механизмов реализовывались не только немцами. Американцы занимались аналогичным. И во время войны, и после. По итогам большого интереса они не вызвали. Минусов у такой системы оказалось больше, чем плюсов. При росте калибров и начальной скорости снарядов какой-то смысл в орудии без откатных частей пропал.

via