Танковый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, который предназначается для установки на танки; нередко танковые двигатели устанавливаются также на бронетранспортёрах и самоходных артиллерийских установках и т. п[1][2].

Основные требования к современному танковому двигателю — его компактность, надёжность работы в разном климате, высокие энергетические показатели, экономичность и многотопливность[1].

До Второй мировой войны в качестве танковых, как правило, использовались автомобильные и адаптированные авиационные двигатели; к 1950-х годам они были полностью вытеснены моторами специальной разработки. В настоящий момент на современных танках имеют наибольшее распространение дизельные многотопливные форсированные двигатели мощностью 735—880 кВт (1000—1200 л. с.) и более; применяются также газотурбинные двигатели мощностью до 1100 кВТ (1500 л. с.)[1][2].


Помимо двигателей внутреннего сгорания, в разное время предпринимались также попытки оснастить танки силовыми установками другого типа, не имевшие, однако, особого успеха. Во время Первой мировой войны и межвоенный период существовал (в том числе и в СССР) ряд проектов танков с паровым двигателем. Некоторые паровые танки (например, американский огнемётный паровой танк 1918 года) были реализованы в металле, однако в целом опыты по использованию паровых машин в качестве танковых двигателей оказались неудачными. В период Холодной войны в США активно прорабатывалась концепция так называемого атомного танка, в качестве двигателя на котором должна была использоваться ядерная силовая установка, однако практического воплощения работы в данном направлении не получили.

На ранних этапах развития танкостроения обычно использовался бензиновый карбюраторный двигатель автомобильного, а позже авиационного типа (включая моторы звездообразной компоновки). Непосредственно перед Второй мировой войной, а также в ходе её, получили распространение (преимущественно в СССР и США) дизельные двигатели, ставшие основным типом танковых моторов во всём мире со второй половины 1950-х гг., позже заменённые многотопливными двигателями, а в последние два-три десятилетия и газотурбинными двигателями (ГТД). Первым серийным танком с ГТД в качестве основного двигателя стал советский Т-80[3].


Мощность, надёжность и другие параметры танковых двигателей постоянно росли и улучшались. Если на ранних моделях довольствовались фактически автомобильными моторами, то с ростом массы танков в 1920—1940-х гг. получили распространение адаптированные авиадвигатели[4], а позже — и специально сконструированные танковые дизельные (многотопливные) двигатели. Для обеспечения приемлемых ходовых качеств танка удельная мощность его двигателя (отношение мощности двигателя к боевой массе танка) должна быть не менее 18—20 л. с./т.


Удельная мощность некоторых современных крупносерийных танков
Страна-производитель Модель танка Боевая масса, т Мощность двигателя, л. с. Удельная мощность, л. с./т Тип двигателя
Франция Леклерк 54,6 1500 27,4 дизельный
Россия Т-80У 46,0 1250 27,2 газотурбинный
США M1A2 Абрамс 62,5 1500 24,0 газотурбинный
Германия Леопард-2A5 62,5 1500 24,0 дизельный
Израиль Меркава Mk.4 65,0 1500 23,1 дизельный
Россия Т-90С 46,5 1000 21,5 дизельный
Израиль Меркава Mk.3 60,0 1200 20,0 дизельный
Великобритания Челленджер-2 62,5 1200 19,2 дизельный

В 1930—1950-х гг. велись споры между сторонниками и противниками применения в качестве силовой установки танков двух типов двигателей внутреннего сгорания — карбюраторных и дизельных. Этот спор завершился окончательной победой сторонников дизельных двигателей. В наше время основной спор ведётся между сторонниками и противниками использования на танках дизельных двигателей и ГТД. Оба типа двигателей отличаются собственными преимуществами и недостатками. В годы Первой мировой войны был построен паровой танк, а в 1950-х годах в США был разработан ряд проектов атомных танков, но все эти типы силовой установки распространения в итоге не получили.

Преимущества ГТД над дизельным двигателем Преимущества дизельного двигателя над ГТД
  • Меньше расход смазочных жидкостей.
  • Меньше время подготовки к запуску «холодного» двигателя при температурах ниже −5 °C.

  • Выхлопные газы ГТД гораздо менее токсичны, их можно напрямую использовать для обогрева танка, в то время как на танках с дизельными двигателями требуется специальный теплообменник.
  • Более благоприятное для транспортной машины применение крутящего момента, коэффициент приспособляемости составляет 2,6. Этим коэффициентом определяется уменьшение количества переключений при движении по пересечённой местности.
  • Более простая система трансмиссии.
  • Лучшая «незаглохаемость», то есть способность двигателя к продолжению работы, даже если танк упрётся в препятствие или застрянет в глубокой грязи.
  • В 1,75—2 раза ниже уровень демаскирующих шумов.
  • Ресурс ГТД в 2—3 раза выше, чем у поршневых двигателей, за счёт уравновешенности и сведения к минимуму трущихся поверхностей в моторе.
  • Бо́льшая компактность.
  • Бо́льшая мощность при том же размере (массе)[5].
  • Бо́льшая надёжность в условиях высокой запылённости. В отличие от авиационных турбин, танковая работает у самой земли и за минуту пропускает через себя несколько кубометров воздуха, часто содержащего большие количества поднятой танком пыли. Отсюда намного выше требования к системе очистки поступающего воздуха.
  • Незначительное падение мощности при высоких температурах окружающей среды.
  • Меньший в 1,8—2 раза расход топлива, то есть, с одной стороны, более дешёвая эксплуатация, с другой — больший запас хода при том же количестве возимого топлива[6].

  • Стоимость дизельного двигателя до десяти раз меньше.
  • Лучшая пожаробезопасность вследствие использования плохо воспламеняющегося дизельного топлива.
  • Возможность ремонта в полевых условиях.
  • Быстрый запуск «прогретого» двигателя.
  • Ещё одним немаловажным преимуществом является возможность запуска дизельного двигателя танка с буксира, то есть «с толкача», поэтому танк с таким двигателем имеет большую вероятность продолжить выполнение своей задачи при помощи другого танка[7].
  • Дизельные двигатели слабее нагреваются, поэтому менее заметны для тепловизоров.
  • Для преодоления водных преград по дну танку с ГТД требуется вытяжная труба — выхлоп в воду для него невозможен.

Сравнительные войсковые испытания танков Т-64А и Т-72 с дизельными двигателями 5ТДФ и В-46 соответственно и Т-80 с газотурбинным двигателем ГТД-1000Т, проведённые правительственной комиссией, показали[8]:

  • Танки Т-80, номинальная удельная мощность которых превышала показатели Т-64А и Т-72 соответственно на 30 и 25 %, имеют преимущество по тактическим скоростям в европейских условиях лишь на 9—10 %, а в условиях Средней Азии — не более 2 %.

  • Часовой расход топлива газотурбинных танков был выше дизельных на 65—68 %, километровый расход — на 40—50 %, а запас хода по топливу меньше на 26—31 %; это приводило к необходимости при организации маршей предусматривать возможность дозаправки танков Т-80 в ходе суточных переходов.
  • На высоте 3 км над уровнем моря потеря мощности у двигателя 5ТДФ достигала 9 %, у В-46 — 5 %, у ГТД-1000Т — 15,5 %.

Дизельные танки в настоящее время находятся в танковых парках 111 стран мира, а газотурбинные — в танковых парках 9 стран мира. Разработчиками, производителями и поставщиками газотурбинных танков являются США и Россия (Советский Союз). Дизельные танки составляют основу танковых парков армий всех стран мира, за исключением США[9]. Развитие мировых танкостроения и танкового рынка в 2003—2012 гг. определяют 25 специальных программ, из которых 23 относятся к дизельным танкам, только 2 — к газотурбинным[10]. В Германии фирма MTU Friedrichshafen в настоящее время разрабатывает новые высокотехнологичные дизельные двигатели серии 890 четвёртого поколения для будущих бронированных боевых машин[11]. Многие страны, покупающие танки, предпочитают модели с дизельным двигателем и даже требуют замены ГТД на дизели в качестве условия к допуску на тендер. Так, в 2004 году Австралия в качестве своего будущего танка выбрала танк M1A2 «Абрамс», но при условии, что ГТД танка в нём будет заменён на дизельный двигатель[12]. В США даже конкретно в экспортных целях был разработан танк M1A2 «Абрамс» с дизельным двигателем[13].


Существуют конструктивные решения, позволяющие значительно улучшить характеристики дизельных двигателей. В целом, несмотря на утверждения сторонников каждого из типов двигателей, в настоящее время нельзя говорить о безусловном превосходстве одного из них.

Современные ГТД, как правило, многотопливные, могут работать на всём спектре топлив: бензинах всех типов, включая высокооктановый авиационный бензин, реактивном топливе, дизельном топливе с любым цетановым числом, но номинальным топливом в мирное время для них служит авиационный керосин[источник не указан 2387 дней]. Подавляющее большинство дизельных двигателей снабжено системой турбонаддува, а в последние годы — и промежуточными охладителями наддувочного воздуха (интеркулерами).

ru.wikipedia.org

Когда стоишь возле танка Т-34, где и в каком бы он состоянии не находился, лоснящийся краской или, как наш, облезлый и обработанный резаком, хочется снять шапку. Заглядывая внутрь, в мыслях вижу здесь своего деда Мишу, стрелка–радиста. Вспоминаю его рассказ, как выползал из машины, объятый языками пламени, под Веной. Это история моего народа, гордость моей страны. И техническая мысль, живая до сих пор.


Технические мысли и привели меня с моим ГТ-Т к нему, а именно к его двигателю В-2-34. Точнее, это самоходка СУ-100, судя по форме остатков срезанного при переделке боевой машины в транспортную верха корпуса.

Разработанные в 30-х годах дизели типа В-2 и ныне характеризуются высокими удельными параметрами, их удельная масса составляет всего 2,05 кг/л.с., а удельный расход топлива — 165 г/л.с.*ч. Но возраст конструкции обуславливает недостатки, главные из которых: неэффективная работа маслосъёмных колец устаревшей конструкции и, как следствие, большой расход масла на угар — 20 г/л.с.*ч; быстрый износ направляющих втулок клапанов и еще больший расход масла, попадающего после смазки распредвалов ГБЦ в цилиндры.

В конструкции транспортера-тягача ГТ-Т применена силовая установка плавающего танка ПТ-76 на основе однорядных дизелей семейства В-6, производного от двухрядных В-2.

Многие детали и узлы этого типа моторов унифицированы. В том числе головка основного (левого) блока цилиндров в сборе, блоки с гильзами (силуминовые и чугунные) и поршни. На моем В-6А износ втулок клапанов за 33 года умеренной эксплуатации развился настолько, что при снятом коллекторе процесс пролета и сгорания масла наблюдается у клапанов невооруженным глазом. Мне надлежало сменить ГБЦ в сборе.


Появление новых материалов и технологий позволяет сравнительно легко устранять указанные выше недостатки. Тем не менее, за долгие годы серийного выпуска дизелей В-2, Д12, А-650 и М-401 их конструкция практически не претерпела изменений. Да и в моторных отделениях современных уральских танков легко угадываются исходные формы танкового дизеля В-2.

В конце тридцатых годов у нас был создан уникальный танковый двигатель, перешагнувший в XXI век. Чтобы понять, с чем мы имеем дело и снова восхититься конструкторской мыслью, заглянем в историю.

Вернемся к нашей жизни в Полярных горах. Занимаясь по работе геологическими изысками, я вновь оказался на объекте, где уже полвека врастает в тундру тягач-самоходка СУ-100. Она, как и три аналогично реконструированные САУ-76 в других местах, была оставлена в начале 60-х гг прошлого века под открытым небом геологами-уранщиками. Чтобы оценить состояние внутренностей дизеля В-2-34, привычно открыл форсуночный лючок в крышке головки левого блока цилиндров. Увиденное меня поразило. Блестящие зеркала на кулачках распредвалов, все покрыто тонким слоем масла.

Как будто двигатель остановлен совсем недавно, а не 50 лет назад. Все топливные насосы (ТНВД и БНК), а так же распределитель воздушного запуска очевидно были позаимствованы в свое время проезжающими АТ-С-чиками. Ослаблено крепление правого впускного коллектора. Сняты стартер и генератор. Остальное все было на месте и не очень ржавое.


После небольшой расходки кувалдой ожили и тяги управления, проходящие по дну корпуса от места водителя к главному и бортовым фрикционам и тормозам. Главный выключился нажатием на педаль, но двигатель не хотел проворачиваться за маховик, стоял колом. Т.е. в любом случае без переборки он в работу не годен. Прикинув объем работ, необходимую оснастку и силу, я вернулся в свой геологический лагерь.

Воспользовавшись нерабочей для геолога мокрой погодой, на другой день с группой студенческой молодежи начал демонтаж ГБЦ левого развала В-2-34. Абсолютно все гайки откручивались без проблем, даже гайки главных анкерных шпилек.

При подъеме ГБЦ последняя прикипела прокладкой и не хотела отделяться от поверхности блока. Как оказалось позже, надо было так и забирать головку с рубашкой и гильзами. Но это стало ясно много позже, при разборке дизеля ГТ-Т, который на тот момент стоял тут же, рядом с «танком». После того, как блок цилиндров, одетый на анкерные шпильки, остался на месте левого развала, а ГБЦ в сборе была отнесена в сторону, взору предстало еще одно чудо. Все резиновые уплотнения, как шахт анкеров, так и перепускных трубок из натурального каучука медового цвета, остались эластичны.

Моя заросшая физиономия отразилась в зеркалах гильз цилиндров. Пальцы автоматически пробежали по верхним кромкам зеркал – выработка на гильзах почти не ощущалась. Но времени на демонтаж поршней не было. На тот момент менять цилиндро-поршневую группу на своем В-6А я не собирался. Тем не менее в цилиндры была залита солярка с отработанным маслом, а зеркала покрыты дополнительно смазкой. Весь левый развал был замотан на зиму промасленным брезентом.

Некоторое время спустя на базе у меня от возраста машины заклинило главный фрикцион так, что одну из тяг с поводка выключения выбросило через эжектор на улицу. Параллельно с заменой фрикциона начал готовить замену ГБЦ дизеля на привезенную с «танка», относительно новую по износу и одновременно старую по возрасту. Кстати сказать, головка у меня была уже не родная.

Я поменял ее на головку основного развала дизеля А-650, оставшуюся от АТ-С (изделие 712) и хранившуюся у меня в резерве в комплекте с блоком и поршнями. Поршневую тогда менять не стал из-за приличной выработки на гильзах этого блока. Когда я снял ГБЦ со своего двигателя, то был огорчен и озадачен совсем плохим состоянием зеркал.

Кроме естественного износа и приличной выработки, на гильзах были кольцевые царапины, похожие на следы прихвата поршневых колец или трещины. Такое действительно могло быть. В истории был случай движения без воды в системе метров 300, после ее сброса через сорванный патрубок. Тогда я и поменял ГБЦ вместе с прокладкой и резиновыми уплотнениями перепускных трубок. Тут и пришлось пожалеть об оставленной на «танке» поршневой!

За разными прочими делами и заботами по базе прошла зима. Мой тягач стоял разобранный. Уже летом попросил товарища на ГАЗ-34039 съездить за запчастями по поршневой.

Когда подъехали к одинокой нашей самоходке, оказалось, что кто-то любопытный, скорее всего оленевод, в начале лета разбросал мою упаковку. В цилиндрах стояла вода. Вид цилиндров уже был не такой идеальный. Я пожалел, что не забрал все сразу. Но, как оказалось, сделать это я бы все равно не смог без разборки правого развала. Левый блок цилиндров-то мы сдернули. Но для снятия поршней с шатунов необходимо постепенно проворачивать коленвал.

А он не проворачивался – стоял как приклеенный. Двигатель начал проворачиваться только после снятия гаек сшивных и анкерных шпилек правого развала. Поршни пошли вверх вместе со всем блоком и головкой. Стало ясно, а после снятия ГБЦ и видно, что поршни в двух цилиндрах с открытыми клапанами просто приржавели. Пришлось маленько повозиться, прежде чем блок цилиндров был поднят с поршней и отложен в сторону.

Двигатель без цилиндров вращался легко и мы приступили к демонтажу поршней, которые, как известно, следует менять парами с гильзами. Технология полевая – поршень аккуратно прогревается паяльной лампой и поколачивается в торец поршневого пальца выколоткой из цветного металла. После достижения достаточной температуры палец свободно выдвигается до освобождения поршня от шатуна и остается в гнезде до остывания.

Поскольку цилиндры левого развала все же пострадали при преждевременной расконсервации, произведенной неизвестным злоумышленником, было принято решение забирать все поршни, чтобы было из чего выбрать комплект для рядного В-6А. За 2 оборота коленчатого вала за колесо вентилятора все поршни с пальцами были уложены в ящики. Оставалось загрузить в ГАЗон и упаковать добытые два блока цилиндров, снятый крепеж и трубки. Уже вечером мы тронулись в обратный путь. С тягачом-самоходкой оставалось мое чувство долга…

Подготовка поршневой и сборка двигателя происходила уже поздней осенью. По плану предполагалось разобрать родной блок цилиндров В-6А ГТ-Т и запреccовать в него гильзы от В-2-34.

Но оказалось, что гильзы проработавшие 33 года в силуминовой рубашке блока, выходить из нее не хотят ни с кувалдой, ни со съемником. Перекладина съемника была погнута. Гильзу удалось продвинуть на 3 мм кувалдой через брусок из меди. Очевидно, следовало нагревать всю рубашку блока перед экстракцией гильз.

Но я вспомнил про хранящийся блок от А-650 из алюминиевого сплава. Тогда еще не хотелось утяжелять машину чугунным блоком от В-2-34, он гораздо тяжелее. Но после того как рубашка блока от АТ-С была разгильзована и тщательно вымыта, я увидел в ней трещины между гнездами цилиндров.

Понятно, что такая головка годится только в лом или как наглядное пособие. Ничего не оставалось, как собирать блок в чугунной рубашке. При мытье и чистке разбираемых блоков цилиндров В-6А, А-650 и В-2-34 поразило строгое соответствие литья, несмотря на разницу в годах изготовления и материалах (силумин и чугун), а так же совершенная эластичность и свежый запах резины, исходивший от снимаемых с гильз уплотнительных колец. Они были из каучука коричневого цвета. Разгильзовка блока В-2-34, как и блока от А-650, легко выполнялась винтовым съемником.

Гильзы, находящиеся в хорошем состоянии, и поршни из них были замочены в бочке с соляркой и вымыты. Большая часть поршневых колец залипли в своих канавках.

Кольца поршней, снятых с В-2-34 по сравнению с кольцами изношенных поршней дизеля ГТ-Т, после чистки двигаются без люфта в канавках. Старые мои поршни оказались уже не пригодными к работе из-за разбитых канавок. При подготовке к сборке двигателя поршневые кольца были зафиксированы при помощи х/б нити. Визуальная разница между поршнями В-6А и В-2-34 только в том, что дно поршня В-6 внутри гладкое чашеобразное, а дно поршня с «танка» выполнено в виде решетки теплоотводных ребер. Поршни от В-2-34 были без лишних трудностей установлены на шатуны моего В-6А тем же способом, что снимались.

Сборка блока, как и вся работа по подготовке, выполнялась на столе в тепле и при хорошем освещении. Уплотнительные резиновые кольца гильз, вместе с уплотнениями и прокладкой под ГБЦ, были заблаговременно приобретены в ООО «Нева-дизель» г. С.-Петербург. В конце концов получилось что был вновь собран блок цилиндров В-2-34 в чугунной рубашке с 6-ю гильзами, отобранными из 12-ти. Для контроля готовый к установке блок был подвергнут гидравлическим испытаниям. В течение суток стоял заполненный соляркой по плоскость установки зеркала ГБЦ.

Теперь предстояло опустить подготовленный БЦ, вес которого почти втрое больше родного алюминиевого, на анкерные шпильки и уже установленные в нужном порядке «новые» поршни. Весь ремонт происходил на двигателе внутри машины. Для этого была несколько модернизирована с сохранением жесткости передняя арка кабины, а для монтажа блока и ГБЦ был сконструирован грузоподъемный тросовой механизм «коза» с приводом от двухштокового гидравлического домкрата.

Устройство легкое, разборное, трехногое. Собирается в месте установки, опираясь на силовые угольники полок корпуса ГТ-Т. Может устанавливаться в любом месте корпуса, оттого «коза» многофункциональна. Груз крепится за петлю тросика 8 мм невольками. Гидравлический ручной домкрат обеспечивает точность подачи.

С помощью этого устройства я собрал двигатель в одно лицо, кроме подноса и тяжелого блока, а также укладки его рядом с дизелем на пассажирское место.

Никаких действий по подготовке ГБЦ после снятия с дизеля В-2-34 СУ-100 я не производил. Только при опускании головки на двигатель отключил шестерню привода распредвалов. Установка механизма газораспределения согласно положению поршней производилось по инструкции опытных товарищей. Топливный насос не снимался во время ремонта, его привод не разъединялся.

Двигатель был собран и готов к запуску, на маховике стоял новый главный фрикцион, был обновлен и электростартер. До запуска была произведена холодная прокрутка стартером суммарной длительностью 5 мин. После небольшой коррекции угла начала подачи топлива двигатель был запущен. Наблюдалась его нормальная работа до нагрева воды в уже собранной системе охлаждения до 80 град.

Затем была произведена окончательная сборка машины, с дальнейшим проведением обкатки и испытаний в традиционных условиях работы танкового двигателя. Сразу обратил на себя внимание резкий запуск и резвость дизеля после ремонта, давно утраченные со старой поршневой. Дымность выхлопа на холостых постепенно снижалась по мере обкатки вокруг базы. Первый рейс «по делу» состоялся на расстояние 30 км в жаркую погоду через перевал. Дизель вел себя великолепно. Температура не поднялась выше 90 град. Давление не упало ниже 5 на минимальных холостых оборотах.

Второй рейс состоялся к оленеводам, но при возвращению на базу… лопнула и расстелилась немного позади, в промоине, старая гусеница. Двигатель вел себя без замечаний. Следует немного подать вперед «зажигание». Большого выигрыша в расходе масла, похоже, достичь не удастся. По крайней мере так, как было сухо на выхлопе СУ-100, не будет. Но уверенности в моторе прибавилось.

Источники и ссылки

  • Танковые двигатели В-2 и В-6. Техническое описание. Военное издательство Министерства обороны. Москва. 1975
  • V-образный 12-цилиндровый четырёхтактный дизельный двигатель жидкостного охлаждения модели В-2-34
  • Дизель В-2
  • Основной боевой танк Т-90 — Двигатель
  • ОАО НПО «Уралвагонзавод»

См. также

  • Про двигатели и расход масла
  • Про трактор
  • Полярный. База «по указу от сорок седьмого»
  • Экспонаты для Музея Арктики

polyarny.net

Допустим, сын спросит вас: «Папа, а какой самый-самый удивительный мотор на свете»? Что вы ему ответите? 1000-сильный агрегат от Bugatti Veyron? Или новый турбодвигатель AMG? Или мотор Volkswagen с двойным наддувом?

В последнее время появилось немало крутых изобретений, и все эти наддувы-впрыски кажутся удивительными… если не знать историю. Ибо самый удивительный мотор, о котором я знаю, был сделан в Советском Союзе и, как вы догадались, не для «Лады», а для танка Т-64. Он назывался 5ТДФ, и вот несколько удивительных фактов.

Он был пятицилиндровым, что само по себе необычно. У него было 10 поршней, десять шатунов и два коленчатых вала. Поршни двигались в цилиндрах в противоположных направлениях: сначала навстречу друг другу, потом обратно, снова навстречу и так далее. Отбор мощности осуществялся с обоих коленчатых валов, чтобы было удобно для танка.

Двигатель работал по двухтактному циклу, и поршни играли роль золотников, открывавших впускные и выпускные окна: то есть никаких клапанов и распредвалов у него не было. Конструкция была гениальной и эффективной – двухтактный цикл обеспечивал максимальную литровую мощность, а прямоточная продувка — высокое качество наполнения цилиндров.

Ко всему прочему 5ТДФ был дизелем с непосредственным впрыском, где топливо подавалось в пространство между поршнями незадолго до момента, когда они достигали максимального сближения. Причем, впрыск осуществлялся четырьмя форсунками по хитрой траектории, чтобы обеспечить мгновенное смесеобразование.

Но и этого мало. Двигатель имел турбокомпрессор с изюминкой — огромных размеров турбина и компрессор размещались на валу и имели механическую связь с одним из коленчатых валов. Гениально — в режиме разгона компрессор подкручивался от коленчатого вала, что исключало турбояму, а когда поток выхлопных газов как следует раскручивал турбину, мощность от нее передавалась на коленчатый вал, повышая экономичность мотора (такая турбина называется силовой).

Ко всему прочему, мотор был многотопливным. То есть, мог работать на дизельном топливе, керосине, авиационном топливе, бензине или любой их смеси.

Плюс к этому в движке были применены еще полсотни необычных решений, вроде составных поршней со вставками из жаропрочной стали и системы смазки с сухим картером — точь в точь как у гоночных автомобилей.

Все ухищрения преследовали две цели — сделать мотор максимально компактным, экономичным и мощным. Для танка важны все три параметра: первый облегчает компоновку, второй улучшает автономность, третий – маневренность.

Результат вышел впечатляющим: при рабочем объеме 13,6 литра в самой форсированной версии мотор развивал более 1000 л.с. Для дизеля 60-х годов это был великолепный результат. По удельной литровой и габаритной мощностям мотор превосходил аналоги других армий в несколько раз. Я видел его вживую, и компоновка действительно поражает воображение — прозвище «Чемодан» ему очень идет. Я бы даже сказал «плотно набитый чемодан».

Он не прижился из-за чрезмерной сложности и дороговизны. На фоне 5ТДФ любой автомобильный мотор — даже от Bugatti Veyron — кажется каким-то донельзя банальным. И чем черт не шутит, техника может сделать виток и снова вернуться к решениям, когда-то использованным на 5ТДФ: двухтактному дизельному циклу, силовым турбинам, многофорсуночному впрыску.
Началось же массовое возвращение к турбомоторам, которые одно время считались слишком сложными для неспортивных автомобилей.

www.drive2.ru

Я получил вот такой комментарий на статью О ТАНКЕ Т-34

Респект автору статьи!!!
Однако список материалов по недостаткам танка Т-34 еще недостаточно полон.
Если вы дополните основную статью я буду только рад.
Ведь самым слабым местом танка Т-34 были ее «браслеты». Так конструкторы называют гусеницы. Танк имел чудодейственную способность разуваться. По разным причинам и по малейшему поводу. Даже ритуал танкиста возник, как только колонна остановилась механики — водители выскакивали и обстукивали кувалдой внешние полупальцы.
Разуванию танка очень способствовала его подвеска. Точней ее отсутствие. Подвеска была номинально, ведь практически она находилась с сжатом виде постоянно. Клиренс снижался — гусеница получал чрезмерную слабину.
Виной тому всё увеличивавшаяся боевая масса и низкая технология изготовления пружин. Пружины закаливали «на глаз» и уж никто их предварительно не осаживал
Механизмы наведения. Т-34 С электроприводом. Но по факту их просто крутили руками.
А у немцев ювелирная гидравлика, у американцев — стабилизатор пушки.
Едем дальше. Двигатель
Автор немного заблуждается о его происхождении и конструкции . Дизель гениален и у нас до сих пор не придумали ему полноценной замены. На Т-90 все тот же дизель, различия в деталях
Речь не об этом. Дизель был хорош. НО
На нем применялась топливная аппаратура Роберта нашего Боша…
И не надо говорить, что наши де научились ее потом самостоятельно точить напильником. Советский Союз так и не научился делать топливную аппаратуру Дизелей вплоть до самого своего развала.
Второе это то, что специалист по настройке дизельной аппаратуры даже сейчас на вес презренного металла. А в тогда? — ну, наверное человек 10 на всю страну.
И странные вещи. Оказывается что от пятидесяти до семидесяти процентов танков Т-34 были выпущены в бензиновых вариантах. И мне как-то эти цифры не кажутся сомнительными

Начнём с конца, то есть с установки бензинового двигателя на танке Т-34. Действительно это имело место. С осени сорок первого года и до лета сорок второго, дизельные двигатели практически не выпускали. И на танк Т-34 стали ставить бензиновый двигатель МТ-17. Это немецкий авиационный двигатель примитивной конструкции, который у нас выпускали по лицензии.

Его древность видна даже на фотографии — у двигателя нет блока цилиндров, каждый цилиндр имеет свою рубашку.

МТ-17 это танковый вариант двигателя. Не смотря на свою древнюю конструкцию, для танка двигатель подходил идеально. Он, с помощью простой регулировки, позволял изменять свою мощность от триста восьмидесяти до семисот лошадиных сил. По крутящему моменту на малых оборотах он превосходил танковый дизель танка Т-55. Теоретически ему нужен был авиационный бензин, но практически, учитывая его огромный объём цилиндра и малую степень сжатия 5.5, работать он мог на чём угодно. Ресурс у него был триста часов и в производстве он был хорошо освоен. По цене он был в пять раз дешевле дизеля. Оставалось только вынести топливные баки из боевого отделения в корму, и получился бы довольно приличный танк с дешевым двигателем освоенным в производстве.

Такой танк, только с дизельным двигателем, был изготовлен в нескольких экземплярах.

Что касается знаменитого дизеля В-2 который ставили на Т-34 то про него ходит много мифов.
Первый миф рассказывает что В-2 такой чудесный потому что пришёл из авиации. В разработке было два авиационных дизеля. АД-1 имел угол развала цилиндров сорок пять градусов а не шестьдесят как у В-2 и диаметр цилиндра был сто пятьдесят миллиметров при ходе поршня сто шестьдесят пять миллиметров, против сто пятьдесят на сто восемьдесят у двигателя В-2. Дизель АН-1 вообще имел цилиндры диаметром сто восемьдесят миллиметров и ход поршня двести.
Эти параметры часто будут упоминаться в статье потому что они являются главными при описании двигателя.
Авиационный след проявляется в том что дизелистов консультировал конструктор Климов. Он как раз занимался выпуском по лицензии французского авиационного двигателя, который в отечестве обозначался как М-100.
Миф второй. Немцы не смогли скопировать наш чудесный дизель. Если учесть что топливную аппаратуру для дизеля мы до самой войны закупали в Германии, то этот миф не есть правда.
Миф третий. Двигатель В-2 такой чудесный что до сих пор его потомки стоят на танке Т-90. Тут хочу вас огорчить, потомки В-2 до сих пор стоят на современных танках потому, что у руководства страны долгое время находились бараны. Они все народные деньги пустили на разработку танковой газовой турбины и на экзотический дизель для танка Т-64. На обычный дизель денег просто не осталось.
Тут хочется сделать маленькое лирическое отступление. Страна у нас потенциально богатая, но три типа совершенно различных танков на одну страну многовато. А ещё два типа ударных вертолётов. Даже более богатая Америка такого себе не позволяет.
Современная наука рекомендует что бы диаметр цилиндра равнялся длине хода поршня. Первым это применил конструктор авиационных двигателей Швецов. Он взял за основу поршневую группу американского двигателя Райт Циклон выпускаемого у нас по лицензии как АШ-63 с размерностью сто пятьдесят пять на сто семьдесят пять и уменьшил длину хода поршня до ста пятидесяти миллиметров. В результате появился лучший российский поршневой авиационный двигатель АШ-82.

Как видите у потомков В-2 размерность поршневой группы далека от идеала.
Наш новый танк АРМАТА имеет новый дизельный двигатель. Для него взяли диаметр цилиндра сто пятьдесят миллиметров, а ход поршня уменьшили до ста шестидесяти миллиметров. В результате объём двигателя уменьшился с 38.88 литров до 34.6 литров, вот мощность увеличилась с тысячи лошадиных сил до тысячи пятисот лошадиных сил. И литровая мощность увеличилась почти в двое.

Знаменитый В-2 и его знаменитый вентилятор далеко выходящий за габариты двигателя, из за чего корпусу танка Т-34 добавляли тридцать сантиметров высоты корпуса.

Последний из семейства В-2 (на верхнем фото) мощностью тысяча лошадиных сил и новый двигатель мощностью полторы тысячи лошадиных сил устанавливаемый на танк Т-14 и боевую машину пехоты Т-25 — прочитать о них можно на этом сайте.

voennoe-obozrenie.ru

В тени танка Т-34 остался двигатель этой машины, который настолько удачен, что — внимание — выпускается до сих пор. Танковый дизель В-2 начали производить в день начала Второй Мировой — 1 сентября 1939 года. Но изящность его конструкции поражает воображение до сих пор.

Опередил время лет на 50…

Это прозвучит странно, но изначально 12-цилиндровый дизель В-2 разрабатывался для тяжелых бомбардировщиков, хотя в авиации не прижился: инженерам не удалось выжать из него нужное количество «лошадей». Однако авиационное наследие осталось, например, в «чугунную эру» двигателестроения мотор получил алюминиевый блок цилиндров и большое количество легкосплавных деталей. Как результат: очень высокая удельная мощность на единицу массы.

Сама конструкция была невероятно прогрессивной. Строго говоря, дизель В-2 отличается от современных супердизелей для легковых машин, в основном, отсутствием электроники. Скажем, впрыск топлива у него осуществлялся плунжерными насосами высокого давления, а не модной нынче системой Common Rail. Но у него было четыре клапана на цилиндр, как у большинства нынешних моторов, и верхние распределительные валы, тогда как многие двигатели того времени обходились еще нижними распредвалами, а иногда и парой нижних клапанов на цилиндр. В-2 получил прямой впрыск топлива, что является нормой для современных дизелей, но в 1930-х чаще использовали предкамерное или вихрекамерное смесеобразование. Короче говоря, дизель В-2 опередил свое время этак лет на 50.

Битва концепций

И да, он был дизелем. На самом деле, Т-34 стал далеко не первым танком с дизельным мотором, особенно активно в предвоенные годы дизели использовали японские танкостроители. Но Т-34 считается первым танком, разработанным специально под дизельную силовую установку, что позволило ему максимально «капитализировать» ее достоинства.

А вот немецкие танки очень долго оставались верны многоцилиндровым карбюраторным (бензиновым) моторам, и причин для этого было много, например, нехватка цветных металлов, а позднее — дефицит дизельного топлива.

Советские инженеры сделали ставку на дизель. Кстати, мотор В-2 дебютировал на танке БТ-5 еще до начала Великой Отечественной войны, но основную славу приобрел, конечно, в моторном отсеке «тридцатьчетверки».

У дизеля было несколько достоинств. Меньшая пожароопасность — одно из них, но далеко не единственное. Не менее важна была топливная экономичность, которая влияет на автономность танка, то есть его способность пожирать километры без дозаправки. Скажем, Т-34 мог проехать по шоссе порядка 400 км, немецкий Pz IV — порядка 300 км, причем советский танк был в полтора раза мощнее и почти настолько же быстроходнее.

Дизель создавал меньше помех для радиоэлектроники (нет системы зажигания), а еще мог работать на любом топливе, включая бензины и авиационные керосины. В условиях войны это было немаловажное преимущество: грубо говоря, обнаружив бочку с каким-то жидким углеводородом нужной вязкости, бойцы могли использовать его в качестве топлива, отрегулировав рейку топливного насоса. Работа дизеля на бензине вредна для двигателя, но в критических ситуация возможность стронуть танк с места приоритетнее вопросов ресурса.

Со временем дизельная концепция победила, и сегодня использование тяжелого топлива для танков является нормой.

Секрет долголетия

Дизель В-2 ассоциируется с танком Т-34, хотя уже во время войны его использовали на множестве других боевых единиц, например, другом танке-победителе — тяжелом ИС-2.

Со временем менялись мощность и обозначения мотора. Так, классический двигатель В-2−34 для «тридцатьчетверок» развивал 500 л.с., версия для ИС-2 называлась В-2ИС и выдавала 520 л.с., для танка КВ-2 тот же мотор форсировали до 600 л.с.

Еще во время войны предпринимались попытки увеличения мощности, в том числе за счет наддува, например, опытный образец В-2СН с центробежным нагнетателем развивал 850 л.с.

Но всерьез за форсирование мотора взялись уже после войны. Так, танк Т-72 получил версию В-46 без наддува мощностью 700 л.с., а современные танки Т-90 имеют турбоверсии мотора В-2 мощностью 1000 л.с. (например, двигатели серии В-92).

Еще во время войны мотор В-2 стали использовать на самоходках, тягачах и другой технике, а после активно применяли и в мирных целях. Например, модификацию В-31 получил дизель-электрический трактор ДЭТ-250.

Помимо классической V-образной формы с 12 цилиндрами от семейства В-2 отпочковались линейки моторов с другим количеством и расположением цилиндров, в том числе, для использования на судах. Для БМП были разработаны «плоские» шестицилиндровые версии В-2 с большим углом развала цилиндров.

Конечно, у мотора В-2 и его модификаций было множество «конкурентов», которые пытались вытеснить мотор Т-34 из моторных отсеков более поздних танков. Можно вспомнить один из самых невероятных танковых моторов 5ТДФ для Т-64 и Т-72. Двухтактный пятицилиндровый дизель с десятью поршнями, двумя коленчатыми валами и двойным наддувом поражал воображение навороченностью конструкции, и все-таки эволюционную гонку выиграли потомки мотора В-2.

Почему он оказался настолько живучим? Его создатели «угадали» базовые параметры и компоновку, которые обеспечили эффективность конструкции и большой запас «на вырост». Возможно, именно так и проявляется технический гений: выполнить не только сиюминутные требования, но подумать и о следующих шагах.

Скромные герои

А теперь самое время отдать должное людям, создававшим и развивавшим семейство моторов В-2. Его разработка велась в 1930-х годах на Харьковском паровозостроительном заводе под руководством Константина Челпана, а на поздних стадиях — Тимофея Чупахина. В создании В-2 принимал участие Иван Трашутин, который позже стал главным двигателистом «Танкограда» — танкового производства Челябинска.

Мотор В-2 начали выпускать в Харькове, затем — в Сталинграде и Свердловске, но основная часть моторов была выпущена Челябинским тракторным заводом, возникшим после эвакуации нескольких танковых производств в тыл. Именно на ЧТЗ была собрана львиная доля двигателей В-2 во время войны, и этот же завод занимался развитием концепции в послевоенное время, в том числе под руководством известного конструктора Валентина Чудакова.

Фото: ZumaTASS

svpressa.ru

Зарубежные специалисты в области танкостроения, пытаясь создать образец танка, отвечающего современным требованиям ведения боевых действий с применением оружия массового поражения, считают, что боеспособность танка и его живучесть на поле боя во многом зависят от двигателя, которым он оснащён. В связи с этим во многих капиталистических странах, особенно в странах — участницах агрессивного блока НАТО, ведутся значительные работы по совершенствованию танковых двигателей.

В последние годы иностранные военные специалисты предъявляют к танковым двигателям повышенные требования. По их мнению, двигатель танка должен обладать не только высокой мощностью, но и надёжностью работы в любых климатических и географических условиях, иметь большой срок службы при минимальных трудозатратах на уход. Считается также, что современный танковый двигатель должен отвечать и таким требованиям, как многотопливность, лёгкий запуск, способность развивать полную мощность сразу после запуска, высокая приёмистость при разгоне и быстрая остановка при выключении, минимальный расход топлива. Все большее внимание при создании новых двигателей уделяется оптимальному соотношению их эффективности и стоимости.

В какой мере удовлетворяют этим требованиям двигатели современных танков, каковы достоинства и недостатки их, каким двигателям и при каких условиях отдать предпочтение в перспективных разработках? Ответы на эти вопросы содержатся в приведённой ниже статье Шрайера, перевод которой публикуется в сокращённом виде..

ФРГ и Швейцария

На западногерманском основном боевом танке «Леопард» 1 устанавливается дизельный двигатель МВ838 Са-М500 (рис. 1). Весной 1955 года были проведены испытания 8-цилиндрового двигателя мощностью 630 л. с., который в настоящее время под маркой МВ837 устанавливается на швейцарском танке Р61, а вариант того же двигателя мощностью 660 л. с. — на танке Р68. 8-цилиндровый двигатель МВ837 Аа используется на западногерманской 90-мм самоходной противотанковой пушке «Ягдпанцер» и самоходной пусковой установке ПТУР SS-11, а 6-цилиндровый двигатель МВ833 Еа с турбонагнетателем — на БМП «Мардер».

Двигатель MB 838 Са-М500 западногерманского танка «Леопард»Рис. 1. Двигатель MB 838 Са-М500 западногерманского танка «Леопард».

Двигатель танка «Леопард» 1 предкамерный, имеет два нагнетателя с механическим приводом. Специально разработанная система смазки с сухим картером обеспечивает подачу масла даже при наклонах танка. Двигатель запускается легко, поскольку охлаждающую жидкость и масло можно быстро разогреть с помощью системы подогрева.

США

Танки М60А1, М60А1Е2 и М48АЗ оснащены дизельным двигателем AVDS-1790-2A (рис. 2), который является вариантом бензинового двигателя танка М48. Двигатель имеет два турбонагнетателя, для очистки подаваемого в цилиндры воздуха предназначены два сухих фильтра (предварительной и тонкой очистки).

Двигатель AVDS-1790-2A американского танка М60А1Рис. 2. Двигатель AVDS-1790-2A американского танка М60А1.

Великобритания

Танки «Чифтен» Мк2 и «Виккерс» Мк1 оборудованы двигателем L60 (рис. 3). Он является модифицированным вариантом авиационного дизельного двигателя фирмы «Юнкере», созданного ещё перед второй мировой войной. Двигатель L60 меньше по ширине, но больше по высоте и развивает такую же мощность, как 12-цилиндровый двигатель, хотя его поршни испытывают более высокие нагрузки. Отсутствие клапанного механизма упрощает конструкцию двигателя L60, однако при этом необходимо иметь второй коленчатый вал. В двигателе использована система смазки с сухим картером и двухступенчатая очистка воздуха.

Разрез двигателя L60 фирмы «Лейланд»Рис. 3. Разрез двигателя L60 фирмы «Лейланд».

Франция. На танке АМХ-30 установлен двигатель HS110 (рис. 4), Этот двигатель снабжён нагнетателями типа «Холсет». Для очистки воздуха предназначены два фильтра с масляными ваннами. В двигателе применяется топливоподающая система типа «Бош», а в головке блока цилиндров — вихревые камеры. Коленчатый вал двигателя имеет семь коренных шеек. Система смазки с сухим картером включает один нагнетающий и два откачивающих масляных насоса. Для заводки двигателя используются два синхронно работающих стартера.

Двигатель HS 110 французского танка АМХ-30Рис. 4. Двигатель HS 110 французского танка АМХ-30.

Япония

Для опытного танка ST-B используется дизельный двигатель 10ZF типа 21WT. Каждый блок цилиндров снабжён турбонагнетателями. Двигатель создан на основе четырёхтактного двигателя, выпускавшегося во время второй мировой войны для быстроходных патрульных катеров. По своим характеристикам он не превосходит другие танковые двигатели.

Швеция

Танк STRV 103В является первым, в котором используется комбинированная силовая установка, состоящая из основного поршневого двигателя К60 (рис. 5) английской фирмы «Роллс-Ройс» и вспомогательного газотурбинного двигателя типа 553 американской фирмы «Катерпилер». Оба двигателя могут работать вместе или раздельно. Газотурбинный двигатель, например, используется для запуска поршневого двигателя или включается в работу для повышения маневренности танка в бою. При работе обоих двигателей крутящий момент передаётся через механическую коробку передач, а при работе одного двигателя К60 — через гидротрансформатор. Максимальный крутящий момент при трогании с места, когда включён газотурбинный двигатель, почти в шесть раз превышает номинальное значение крутящего момента.

Разрез двигателя К60 фирмы «Роллс-Ройс»Рис. 5. Разрез двигателя К60 фирмы «Роллс-Ройс».

Танковые силовые установки. В основных капиталистических государствах до недавнего времени развивали только поршневые двигатели. В настоящее время положение изменилось. К числу новых разрабатываемых танковых двигателей относятся газотурбинные двигатели и дизельные варианты двигателя Венкеля. Однако ещё рано говорить, какое влияние на будущее танка окажет роторный двигатель. До сих пор остаются нерешёнными многие проблемы, например вибрация, вызываемая трением ротора о стенки корпуса. Тем не менее многие сторонники роторного двигателя (особенно в Великобритании) связывают с ним надежды на обеспечение высокой маневренности будущих танков.

Дизельные двигатели

Опытный образец двигателя МВ873 Ка (рис. 6) западногерманского танка KPz70 (МВТ70) на 30% превосходит по удельной мощности двигатели таких современных танков, как «Леопард» и АМХ-30. Однако требование иметь на танке мощный двигатель противоречит не менее жёсткому требованию уменьшения объёма силовой установки.

Двигатель МВ873 Ка западногерманского танка KPz70Рис. 6. Двигатель МВ873 Ка западногерманского танка KPz70.

Чем больше габариты силовой установки, тем больше объём корпуса танка. Хотя вес силовой установки составляет всего 4—5% веса танка, она занимает около 10% внутреннего объёма машины. Вес корпуса равен 30—40% боевого веса танка. Увеличение бронированного объёма увеличивает вес танка гораздо больше, чем возрастание веса силовой установки, поэтому при равных условиях выгоднее иметь более тяжёлый двигатель, чем двигатель, занимающий больший объём. По габаритной мощности двигатель танка KPz70 почти вдвое превосходит показатели двигателей танков «Леопард» и АМХ-30. Двигатель танка KPz70 на 10% тяжелее двигателя танка «Леопард» 1 и почти на 30% тяжелее двигателя танка АМХ-30. Однако его вес на единицу мощности, равный 1,29 кг/л. с., почти на 40% выше, чем у двигателя танка «Леопард», и на 32% выше, чем у двигателя танка АМХ-30. Это достигнуто главным образом благодаря увеличению числа оборотов двигателя и применению наддува с помощью двух турбокомпрессоров, использующих энергию выхлопных газов, с последующим охлаждением подаваемого в цилиндры воздуха. Только за счёт турбонаддува мощность двигателя МВ873 Ка возросла на 45% по сравнению с мощностью двигателя МВ838 Са-М500, имеющего механический нагнетатель.

Особые проблемы возникают в связи с необходимостью обеспечить работоспособность танковых двигателей в диапазоне температур от — 45°С до + 50°С. Низкие температуры ухудшают запуск двигателя, а повышающаяся при падении температуры вязкость масла не только затрудняет смазку подшипников, но и увеличивает внутреннее трение в двигателе. При температуре — 20°С сопротивление вращению коленчатого вала в три-четыре раза выше, чем при температуре +15°С. Температура, необходимая для самовоспламенения горючей смеси, достигается только при давлении 30—40 кг/кв. см в конце такта сжатия и одновременно при 100—150 оборотах коленчатого вала в минуту. Запуск затрудняется вследствие повышения вязкости дизельного топлива при низких температурах (при — 20°С его вязкость почти в 10 раз больше, чем при +15°С), поскольку испаряемость охлаждённого топлива снижается и оно попадает в камеру сгорания, будучи недостаточно распылённым для образования хорошей рабочей смеси и её воспламенения. Наличие подогревателя охлаждающей жидкости и масла или воспламенительного устройства для запуска сжатым воздухом увеличивает объём силовой установки и её стоимость.

Требование обеспечить эффективную работу двигателя в любых условиях выдвигает проблемы, связанные с охлаждением при высоких температурах.

Выбор типа системы охлаждения двигателя представляет собой трудную задачу. Американские и японские специалисты отдают предпочтение системе воздушного охлаждения, несмотря на присущие ей недостатки. Западноевропейские специалисты считают более выгодной систему жидкостного охлаждения из-за её способности интенсивнее отводить тепло от нагретых частей двигателя. Стремление получить более высокую мощность за счёт наддува и повышения степени сжатия вызывает проблемы, связанные с напряжённостью условий работы некоторых деталей двигателей и частично с возрастанием объёма силовой установки. От дизельного двигателя должно отводиться 25 — 30% тепла, выделяемого в камере сгорания. Поверхность ребёр в двигателях воздушного охлаждения обычно в 12—20 раз превышает поверхность камеры сгорания, поэтому конструкцию их необходимо совершенствовать. Система жидкостного охлаждения позволяет избежать перегрева деталей двигателя, однако габариты вентилятора этой системы могут оказаться больше, чем у двигателей воздушного охлаждения.

Снижение вязкости масла вследствие повышения температуры ведёт к большому износу двигателя, уменьшая ресурс его работы. Во Франции был предложен метод поддержания нормальной рабочей температуры двигателя при температуре окружающего воздуха до +60°С. Скорость вращения вентилятора системы охлаждения двигателя танка АМХ-30 может постепенно увеличиваться в соответствии с повышением температуры. Вентилятор приводится в движение посредством гидромуфты, управляемой термостатом.

Для эффективной и надёжной работы двигателя в различных климатических и погодных условиях требуется хорошая очистка воздуха. Чтобы износ трущихся поверхностей поршня и цилиндра был в допустимых пределах, содержание пыли в воздухе, поступающем в двигатель, не должно превышать 0,001 г/куб. м. Для оценки сложности задачи, стоящей перед разработчиками воздухоочистителей, достаточно сказать, что двигатель западногерманского танка KPz70 при работе на неполную мощность (60% максимальной) потребляет в час около 3500 куб. м воздуха. Важную роль для очистки воздуха играет конструкция воздухоочистителя и его месторасположение. Например, на зимних испытаниях танка «Леопард» было обнаружено, что воздухоочистители быстро забивались льдом. Установка дополнительных экранов для прикрытия верхней ветви гусеницы в определённой мере устранила этот недостаток и в то же время улучшила защиту танка от огня противника.

Танковая силовая установка, оснащённая высокооборотным дизельным двигателем, может иметь гарантийный срок службы 15—20 тыс. км. Межремонтный срок службы двигателей западногерманских военных машин составляет около 10 тыс. км. Запуск двигателей возможен при температуре ниже — 18°С без вспомогательных устройств (например, танка «Леопард»). Двигатели могут надёжно и без перерыва работать на полной мощности в тяжёлых климатических условиях.

Наиболее сложной проблемой при создании двигателя является обеспечение высокой его приёмистости. Более высокая приёмистость двигателя способствует уменьшению уязвимости танка на поле боя, она становится критерием надёжности его конструкции. Танк, движущийся под прямым углом к линии огня танка противника, может избежать поражения за счёт быстрого перемещения в момент начала по нему стрельбы. Но это явление на поле боя имеет решающее значение не на всех дальностях. Если за время полёта снаряда танк сможет переместиться более чем на половину собственной длины, то он уклонится от снаряда, выпущенного из орудия неприятельского танка, оснащённого автоматическим вычислителем упреждения. Однако для этого танку требуется очень большое ускорение, особенно если стрельба по нему ведётся подкалиберными снарядами (рис. 7). Чтобы на удалении 2000 м уклониться от 105-мм подкалиберного снаряда с отделяющимся поддоном, танк длиной 6,8 м должен двигаться с ускорением 3,25 м/сек2. Если взять для примера французский 105-мм кумулятивный снаряд, то ускорение танка, необходимое для уклонения от него, должно быть не менее 1,15 м/сек2.

Возможность уклонения танка длиной 6,8 м при стрельбе по нему подкалиберными (ПК), кумулятивными (К), бронебойно-фугасными с пластичным ВВ (Б) и осколочно-фугасными (ОФ) снарядами
Рис. 7. Возможность уклонения танка длиной 6,8 м при стрельбе по нему подкалиберными (ПК), кумулятивными (К), бронебойно-фугасными с пластичным ВВ (Б) и осколочно-фугасными (ОФ) снарядами.

Большинство современных танков теоретически могут избежать поражения кумулятивными снарядами, но они едва ли способны уклониться от подкалиберных снарядов. В настоящее время трудно обеспечить высокую маневренность танков. Приемистость двигателя станет играть ещё более важную роль в будущем, когда установят автоматические вычислители в системах управления огнём.

Высокая приёмистость двигателя предполагает увеличение среднего эффективного давления в камере сгорания за счёт применения приводных или турбокомпрессорных нагнетателей. Каждый тип системы наддува двигателя танка в настоящее время является предметом горячих дискуссий. Представляет интерес система трубонаддува с охлаждением воздуха, поскольку механический наддув не обеспечивает среднее эффективное давление более 9,85 кг/см Важно учесть при этом, что турбонагнетатель имеет малую инерционность. Необходима согласованность в работе всей системы: двигатель — нагнетатель — гидродинамический преобразователь — коробка передач. Усовершенствование этой системы позволит танку достигать максимальной скорости за минимальное время.

Мощность поршневого двигателя определяется числом оборотов коленчатого вала, литражом и средним давлением в камере сгорания. Иногда кажется, что наиболее эффективный путь — увеличение числа оборотов коленчатого вала. Однако это в свою очередь увеличит скорость движения поршней. Например, скорость движения поршня двигателя японского танка ST-B при максимальных оборотах достигает в среднем 11 м/сек, а поршня двигателя танка М60А1 — 11,7 м/сек. Этот показатель выше у двигателей жидкостного охлаждения: у двигателя танка АМХ-30 — около 11,8 м/сек, танка «Леопард» — 12,8 м/сек и западногерманского KPz70 — 13,4 м/сек. При более высоких скоростях поршни трудно смазывать. Современный уровень развития систем смазки позволяет иметь скорость движения поршня около 15 м/сек. В ближайшем будущем не ожидается появление системы смазки, обеспечивающей скорость движения поршня свыше 16 м/сек.

Увеличение числа оборотов двигателя отрицательно влияет на процесс сгорания топлива. Для самовоспламенения топлива необходима температура сжатого воздуха по крайней мере 500—600°С. Несмотря на усовершенствования в системе очистки цилиндров, до последнего времени не удается избежать частичного распада молекул топлива на углеродсодержащие составные части, которые имеют малую скорость сгорания и, кроме того, удлиняют процесс сгорания горючей смеси. В результате увеличения числа оборотов сокращается время реакции, происходит неполное сгорание, ухудшается наполнение камер сгорания топливом, снижается мощность двигателя и увеличивается расход топлива.

Увеличение эффективного давления в камере сгорания — сложная задача. На современном уровне двигателестроения за счёт увеличения давления в камере сгорания можно повысить мощность двигателя по крайней мере вдвое, используя многоступенчатый турбокомпрессор высокого давления с промежуточным охлаждением воздуха. Однако в камере сгорания при давлении воздуха 4—4,6 ат ухудшается процесс горения вследствие слишком большой разницы в скоростях движения молекул топлива и воздуха.

Второй метод повышения мощности двигателя заключается в применении разработанных американской фирмой «Континенталь» двигателей с переменной степенью сжатия. Такие двигатели имеют поршни переменной геометрии, что позволяет изменять степень сжатия горючей смеси от 22 до 10. Мощность двигателя этого типа можно было бы увеличить на 40% и более без существенного повышения напряжений в конструкции. Но, несмотря на это, уже почти достигнут предел мощности дизельного двигателя, дальнейшее повышение мощности возможно только за счёт сокращения срока его службы или усложнения конструкции, что приведёт к увеличению стоимости. Для перспективных танков весом 32—50 т необходима удельная мощность в пределах 30—35 л.с./т.

Газотурбинные двигатели (ГТД)

В качестве силовой установки для танка может применяться только двух- или трёхвальный ГТД, оснащённый теплообменником и промежуточным холодильником. Такой двигатель имеет удовлетворительные рабочие и экономические характеристики. Современный ГТД мощностью 2000 л. с. вместе с теплообменником занимает объём, почти в два раза меньший, чем дизельный двигатель.

ГТД наилучшим образом удовлетворяет требованию лёгкого запуска и немедленной работы с полной нагрузкой. По сравнению с дизельным двигателем он имеет небольшое число вращающихся деталей и подшипников, поэтому вязкость смазочных масел влияет на его работу меньше. При низких температурах холодный запуск ГТД практически зависит только от ёмкости аккумулятора, такой двигатель может работать с полной нагрузкой с момента запуска.

ГТД лучше любого другого двигателя удовлетворяет требованию многотопливности — он может работать на любом топливе с октановым числом около 100. Однако турбина и выхлопная система двигателя подвергаются сильной коррозии при использовании топлива, содержащего ванадий. Крутящий момент простой двухвальной турбины изменяется примерно в два раза. Вес и объём коробки передач можно несколько уменьшить, но надобность в гидротрансформаторе остаётся. Отрицательные качества ГТД проявляются при работе на режиме частичной нагрузки. Поскольку силовая установка большую часть времени работает с неполной нагрузкой (около 45%— с частичной нагрузкой, 35%— на холостом ходу и лишь около 20%— на полной мощности), она должна быть достаточно эффективной на разных режимах, но в этом отношении газотурбинный двигатель уступает дизельному.

Для обеспечения возможности торможения газотурбинным двигателем необходимо соединить два его вала. Это делается с помощью редуктора. Хорошая тормозная способность достигается путём продувки воздуха, нагнетаемого компрессором, а также потоком газа, движущимся в направлении, противоположном вращению лопастей турбины. Однако это делает конструкцию ГТД дорогой. Более простым решением является установка на танке гидродинамических тормозов, хотя для этого требуется система охлаждения.

При использовании ГТД можно уменьшить шум в танке. Более сложной проблемой, чем уменьшение высокочастотного шума работающей турбины, является борьба с шумом, вызванным потоком воздуха на входе в двигатель. В то же время уменьшить шум работающей турбины значительно труднее, чем снизить уровень шума дизельного двигателя путём установки глушителей.

За последние годы достигнуты успехи в повышении экономичности ГТД, хотя удельный расход топлива у них больше, чем у дизельных двигателей. Эффективные теплообменники позволяют снизить расход топлива, но не могут уменьшить относительно высокий расход при работе на малой мощности.

Гораздо серьёзнее является проблема уменьшения расхода воздуха. Газотурбинному двигателю воздух необходим для сгорания топлива и для отведения избытка тепла. Дизельный двигатель при полной нагрузке потребляет от 20 до 30 кг воздуха для сжигания 1 кг топлива, не считая воздуха, необходимого для охлаждения. Весь воздух, требуемый для ГТД, должен пройти через турбину, следовательно, он должен быть очищен. ГТД требует очищенного воздуха в три-четыре раза больше, чем дизельный двигатель.

Поскольку разрежение на входе в газотурбинный двигатель составляет 176 — 226 мм водяного столба, то есть в три-четыре раза меньше, чем у поршневого двигателя, использование воздухоочистителей с большим сопротивлением затруднено. Вследствие этого возникает проблема обеспечения движения танков при форсировании водных преград.

Высокая приёмистость в одинаковой степени обеспечивается как газотурбинным, так и дизельным двигателем. Приемистость дизельного двигателя может быть выше. Если бы рабочее колесо турбины ГТД было очень лёгким и способным воспринять большие нагрузки, вызванные высоким давлением газов, то турбина быстро набирала бы скорость от холостых оборотов до максимальной.

Возникает вопрос: если новые газотурбинные двигатели по своим эксплуатационным и механическим качествам не уступают дизельным двигателям или даже превосходят их, то почему они не получили широкого распространения в танковых конструкциях? Газотурбинные двигатели не устанавливались на танках (кроме шведского танка STRV 103, выпущенного в 1967 году) из-за недостаточной их эффективности и высокой стоимости.

У новых газотурбинных двигателей КПД составляет около 25% Для его увеличения необходимо снизить потери давления, повысить эффективность работы камеры сгорания, компрессора и турбины, увеличить допустимую рабочую температуру турбины, использовать более эффективный и лёгкий теплообменник.

Увеличение КПД многоступенчатого компрессора требует больших затрат. Температуру в камере сгорания также нельзя существенно повысить, поскольку она ограничена тепловыми напряжениями материала, из которого изготовлена турбина. Напряжения в материале в значительной степени зависят от используемого типа топлива, в последнем не допускается присутствие ванадия и серы.

Сейчас имеются ГТД, работающие при температурах от 850 до 920°С, гарантийный срок их службы составляет по крайней мере 9000 час. Газотурбинный двигатель AGT-1500 фирмы «Лайкоминг» работает, например, при температуре на входе в турбину 1193° С. Для достижения максимального срока службы газотурбинных двигателей температура в их камере сгорания не должна превышать 900° С.

Комбинированные силовые установки (например, на шведском танке STRV 103В) сочетают в себе лучшие качества дизельного и газотурбинного двигателей. Дизельный двигатель, обладающий хорошей характеристикой при неполной нагрузке, используется, как правило, при движении в обычных условиях, а газотурбинный двигатель, имеющий высокие характеристики крутящего момента, включается при движении по труднопроходимой местности, гарантируя надёжную работу в условиях холодной погоды и т. п.

С точки зрения расхода топлива комбинированная установка является экономичной. В ближайшем будущем можно получить удельную мощность комбинированной силовой установки 30 л. с./т и выше. Однако в настоящее время уменьшение веса и размеров комбинированной силовой установки представляет серьёзную проблему. Дополнительными трудностями являются высокая стоимость изготовления привода к газотурбинному двигателю, сложность системы управления данной установкой и большая нагрузка на подшипники. Кроме того, имеются затруднения в снабжении запасными частями и подготовке специалистов.

Характеристики некоторых танковых двигателей рассмотренных типов приведены в таблице.

Тактико-технические характеристики двигателей основных боевых танков зарубежных армии

Тактико-технические характеристики двигателей основных боевых танков зарубежных армии

Примечания: коленчатый вал — 2400 об/мин; 2 с устройством охлаждения воздуха; 3 с турбонагнетателем; < при 1950 об/мин на топливе DF-2; 1 при 1400 об/мин на топливе F46-185; s примерно при 2100 об/мин.

zvo.su

Двигатель танка

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.