Двигатель 5ТДФ
был разработан специально для советских танков Т-64 и Т-72. На то время это был оптимальный вариант танкового двигателя с достаточной мощностью и компактностью.
При частоте вращения коленвала 2000об\мин с рабочим объёмом цилиндров 13.6 литров, 5ТДФ выдавливает 700 лошадок. 5ТДФ - оппозитный, пяти цилиндровый двигатель с десятью поршнями диаметром 120 мм, которым он и обязан таким рабочим объёмом.
Все настоящие оппозитные двигатели как правило двухтактные, поэтому 5ТДФ не исключение. Но для начала думаю стоит обьяснить что такое оппозитный двигатель и как в его пяти цилиндрах работают десять поршней. Оппозитный двигатель имеет два коленвала, расположенные друг на против друга, например если вы видели оппозитные двигатели SUBARU , то представте себе такой же двигатель, но вместо головок цилиндров поставьте по коленвалу, а на место коленвала внутрь двигателя вставьте пять больших
цилиндров, поршня в которых будут двигаться на встречу друг другу и в момент достижения верхней мёртвой точки, будет происходить впрыск топлива.
При этом, как и принято у двухтактных моторов, такт сжатия и рабочий ход происходят с каждым полным оборотом коленвала, а не через один, как это происходит в четырёх-тактных двигателях. Каждый коленвал был соединен со свей трансмиссией и приводил в движение одну из гусениц.
Если все происходит за один оборот коленвала , то встает вопрос как же и когда же успевает происходить впуск и выпуск? Ответ прост, для вентиляции цилиндров 5ТДФ использует газовую турбину для отсоса отработавших газов, и простую ракушку турбонаддува (ну не совсем простую конечно). Вся эта газораспределительная система имеет механический привод, и скорость вращения турбин напрямую и жестко зависит от оборотов коленвала.
Вот как происходит вентиляция в цилиндрах 5ТДФ:
Как и на всех двухтактных моторах, в момент достижения поршнями нижней мёртвой точки, в цилиндрах 5ТДФ с каждой стороны открывается по три вентиляционных окошка для продувки цилиндра. А теперь зачем нужны турбины:
турбина наддува - выполняет свои обычные функции, подаёт чистый воздух в цилиндры под давлением, которое создается в специальной части блока цилиндров и называется продувочный рессивер
газовая турбина - высасывает отработавшие газы, создавая вакуум в своём коллекторе, что способствует лучшей вентиляции цилиндров. Еще более понятно такой процесс вентиляции цилиндров можно описать так - в одну дырку влетает, из другой вылетает.
Система смазки
. Смазка каждой части двигателя происходила автономно от другой, из своего картера, своим маслом и своим же автономным маслонасосом. Система охлаждения была общей, 5ТДФ охлаждался водой, имел общий водяной радиатор.
Многотопливность 5ТДФ
. Ей он обязан конструкции своей топливной аппаратуры. Вообще 5ТДФ изначально дизель, и предназначен для работы именно на солярке, но, как известно война суровая штука и не щадит никого и ничего. При разработке этого двигателя были разработаны режимы работы двигателя на альтернативных солярке нефтепродуктах. Так 5ТДФ мог работать на бензине, керосине, смесях бензина керосина и солярки, и даже на реактивном топливе. Для того чтобы перевести двигатель с солярки, допустим на бензин или керосин, нужно было передвинуть специальный рычажок на ТНВД и подкорректировать угол зажигания, и вуаля - танк едет на бензине!
Запуск двигателя
производился двумя стартерами, по одному на каждый коленвал мощностью 1.5л\с каждый. Питались стартеры от четырех огромных аккумуляторов. Также была возможность пуска двигателя через специальный редуктор сжатым воздухом, который танкисты накачивали каждый вечер в специальные пусковые рессиверы. Также можно было завести двигатель с толкача, если вдруг танк не хотел заводиться, то к нему сбегались все танкисты батальона и начинали толкать... (шутка) брали другой танк, цепляли трос и тащили пока не заведется. Если спросите к чему эта статья на этом сайте, то отвечу: в армии мой отец служил как раз на этих двух танках, сначала Т-64 и потом Т-72.
Двигатель – важнейшая часть любой машины, в т.ч. танка. Без двигателя, скажем, когда кончилось горючее, танк превращается в неподвижную огневую точку. Боевая ценность такой единицы резко снижается. Ведь подвижность танка – одно из важнейших боевых свойств грозной машины. Статью, посвящённую двигателям танков, пришлось разделить на две части. Первая часть посвящена карбюраторным двигателям и газовым турбинам. Во второй расскажу о танковых дизелях.
1.Карбюраторные двигатели.
Первым советским танковым двигателем стал мотор от грузовичка АМО, т.е лицензионный мотор от итальянского грузовика Фиат, выпускавшегося на автозаводе, который ныне носит название ЗИЛ. Его ставили не только на первые танки КС, но и на крупносерийный танк МС-1 в несколько модернизированном виде (первоначальную мощность в 34 л.с. довели до 40 «лошадок»), а также на бронеавтомобиль БА-27. Этот карбюраторный движок имел одну особенность – воздушное охлаждение. Такой способ охлаждения применяется редко, хотя он и имеет ряд преимуществ: такой двигатель проще, т.к. не имеет сложной системы водяного охлаждения, однако, он менее надёжен, особенно в жаркую погоду. Впоследствии, после модернизации на танк МС-1 (менее известный под обозначением Т-18), ставили автомобильный двигатель от М-1.
Вторым двигателем, который стоит упомянуть был М-6. Это вариант авиационного двигателя Испано-Сюиза 8FB водяного охлаждения. Он применялся на первом советском среднем танке Т-24, а также на опытном танке Гротте. Танк Т-24 был выпущен в количестве 26 экземпляров, был не очень удачным и не оставил заметного следа в советском танкостроении. Известен он только потому, что это первый советский средний танк. Более известен танк Гротте, хотя он и был построен в одном экземпляре, прежде всего из-за того, что в нём было применено много новшеств. На танк планировалось установить двигатель конструкции самого Гротте, но он не был ещё достроен. Пришлось временно установить то, что было под рукой. Аккурат, это был М-6. Двигатель, увы, не умещался в моторном отсеке и головки блоков цилиндров высовывались наружу. Этот танк имел ряд оригинальных технических решений, однако оказался непомерно дорогим, а также сложным в производстве. В массовое производство вместо него запустили танки БТ. Двигатель М-6 в советском танкостроении больше не применялся, да и в советской авиации имел довольно ограниченное применение. М-6 имел V-образную конструкцию и 8 цилиндров. На танках он был отрегулирован на максимальную мощность до 250 л.с., хотя на самолётах развивал до 300 л. с.
На рубеже 30 х годов, в СССР стала бурно развиваться промышленность, в частности танкостроение. По моде того времени в СССР стали выпускать «танкетки» - сверхлёгкие танки, оснащённые пулемётом. Первым образцом такой танкетки стала машина, выпущенная английской фирмой «Карден – Ллойд». Она имела ряд положительных качеств: простота, малая заметность, сносная проходимость, а главное невысокая стоимость. Немало было и недостатков. Малая боевая ценность, низкая стойкость тонкой брони, ненадёжность, слабое вооружение. Наши военные закупили двадцать образцов и подобную танкетку стали выпускать и у нас, хотя она претерпела ряд крупных изменений. В частности, лишилась башни. Она имела обозначение Т-27. Танкетка имела слабую броню и невысокую боевую ценность, однако, относительно успешно применялась против… басмачей. Двигатель в 40 л. с. и трансмиссия у неё, были позаимствованы у грузовика ГАЗ-АА, впоследствии – знаменитой полуторки, производимой по фордовской лицензии. Кстати, Нижний Новгород переименовали в Горький лишь в конце 1932 г, а машины начали выпускать в январе того же года, и сначала назывались они НАЗ! Карбюраторный четырёхцилиндровый двигатель от полуторки был очень неприхотлив, имел рабочий объём 3,28 л и очень маленькую степень сжатия 4,25: 1, что позволяло полуторкам в очень жаркую погоду работать на… керосине! С этим же движком выпускали и более поздние плавающие танкетки Т-37А и Т-38. Позже, когда на ГАЗе стали выпускать знаменитые Эмки М-1, с форсированным на четверть, до 50 л.с. вариантом двигателя, этот движок стали ставить на плавающие танкетки Т-38. В тридцатых годах у нас было около двух десятков вариантов новых лёгких танков, в том числе маленьких танкеток, многие из которых не были даже построены. Порой на них применялись самые экзотические моторы. Так, не пошедшая в серию, лёгкая танкетка ППГ (подвижное пулемётное гнездо) имела мотоциклетный двигатель мощностью в 16 л.с. Кстати, это последняя танкетка, созданная в СССР. Испытывали её в 1940г, уже после завершения войны с Финляндией.
Самым распространённым предвоенным танком у нас был Т-26. Этот довольно удачный лёгкий танк сопровождения пехоты был закуплен в Англии в 1930г. Там он носил обозначение МК. Е шеститонный фирмы Виккерс-Армстронг. Как правило, закупленные на Западе машины при производстве в СССР проходили ту или иную доработку. Неожиданно оказалось, что Польша, которую мы числили в наиболее вероятных противниках, закупила тот же танк и готовится к его производству. Пришлось срочно налаживать производство нового танка и у нас без особых доработок. Однако двигатель нового танка и без доработок поначалу оказался слишком сложным для изготовления в нашей стране. В это трудно поверить, но брак при производстве нового танка по двигателям сначала достигал 65 процентов! Постепенно производство наладили, количество брака резко уменьшилось. Впоследствии, из-за значительного роста массы танка, мощность двигателя оказалась недостаточной. В результате модернизации удалось поднять её с 90 до 95 л. с., что было явно маловато. Существовали планы по замене двигателя на более мощный, но кончилось тем, что создали новый танк! О нём рассказывается в статье «Нелёгкая судьба лёгкого танка». Двигатель Т-26 был рядным, восьмицилиндровым, имел рабочий объём 6,6 л, но самое интересное, имел воздушное охлаждение. В целом мотор был относительно удачным, как и весь танк, но больше нигде не применялся и поэтому его след в истории нашей техники довольно неприметен.
Другое дело двигатель М-5, который ставили на танки серии БТ-2 и БТ-5. Это вариант мощного (по тем временам) авиационного двигателя «Либерти». Пожалуй, этот американский двигатель был самым лучшим авиадвигателем Первой Мировой войны. Интересна история его создания. Американцы долго не вступали в войну, надеясь отсидеться за широкой гладью океана. Хотя сочувствовали странам Антанты и помогали, чем могли. Грянула Февральская революция в России и важнейший союзник стал ненадёжен. В апреле 1917г американцы, наконец, вступили в Войну. Говорят, что они узнали, будто немцы пытались замутить революцию в Мексике, но, скорее всего, не обошлось без происков англичан. Соединённые Штаты тогда ещё считались отнюдь не главным, а второстепенным периферийным, хотя и перспективным быстрорастущим государством. Американцы не думали, что придётся воевать. В ту пору у них не было авиадвигателей достаточной мощности, да и по авиации и по некоторым другим видам военной техники они значительно отставали от больших европейских государств. Пришлось ударными темпами развивать оборонную промышленность. Кстати в ту пору в СаСШ, так раньше у нас называли США, был построен опытный танк с, паровым двигателем! Двигатель «Либерти» был создан в кратчайшие сроки. Почти сразу после вступления СаСШ в войну. Конструкторов, его создававших, держали в гостинице… на казарменном положении. Когда Кристи создавал свои танки, война давно уже кончилась, но удачный двигатель пришёлся впору.
Танк Кристи начали выпускать у нас под маркой БТ-2, позже появились варианты БТ-5 и БТ-7. На танки из соображений экономии ставили отнюдь не новые движки, а двигатели, отработавшие в авиации установленный срок и прошедшие капремонт. В авиации основным потребителем этих двигателей был первый советский самолет, выпускавшийся у нас большой серией. Это Р-1, представлявший собой лицензионный английский DH-9. Один из лучших самолётов Первой Мировой войны к тому времени уже изрядно устарел и у нас заменялся на Р-5. Ставили этот двигатель и на другие самолёты. Двигатель «Либерти» был двенадцатицилиндровым V-образным. У нас его содрали с трофейного образца, ещё в 1923г. Особенностью этого двигателя была система зажигания по автомобильному типу без магнето. Это потребовало применения двух свечей на цилиндр.
Тогда же в Германии мы приобрели лицензию на более мощный и высотный двигатель БМВ-6. Под маркой М-17 у нас развернулось его массовое производство. V- образный 12 цилиндровый двигатель в танковом варианте развивал мощность до 500 л.с. и имел рабочий объём 46, 8 л. его ставили не только на БТ-7, но и на более тяжёлые средний танк Т-28 и тяжёлый танк Т-35. Мало того из-за нехватки дизелей В-2, его иногда ставили и на новые танки Т-34 и КВ. На танке БТ-7 с этим двигателем удельная мощность достигала рекордного и ныне показателя свыше 35 л.с. на т. Именно благодаря использованию этого двигателя танки БТ показывали чудеса подвижности. Всего было произведено 27,5 тыс. этих удачных двигателей. Двигатель М-17 оказался самым мощным карбюраторным двигателем, применяемым когда-либо на наших танках.
О двигателе ГАЗ-202 уже шла речь в рассказе «Ратник танковой рати». Его, и его модификацию ГАЗ-203 ставили на лёгкие танки Т-40, Т-60, Т-70, Т-80 и самоходки Су-76 и СУ-76М., причём на последних машинах использовались спаренная установка из двух двигателей, т.к. подходящего двигателя соответствующей мощности тогда не было. Шестицилиндровый двигатель имел рабочий объём 3,48л. Причём прототип этого двигателя Додж д5 имел рабочий объём 3,56л. «Лишние» кубические сантиметры исчезли при переводе дюймовых мер движка в метрические. Мощность двигателя в разных вариантах была от70 до 85 л.с. . На, выпущенном после войны автомобиле ЗИМ ГАЗ-12, использовался вариант того же двигателя, форсированный до 90л.с. На грузовике ГАЗ-51А, а позднее ГАЗ-52 этот двигатель дожил почти до наших дней. На базе того же двигателя был создан четырёхцилиндровый вариант с рабочим объёмом 2,12 литра, который использовался на автомобилях Победа М-20 и ГАЗ-69. Как ни странно, этому маломощному двигателю нашлось применение и на бронетанковой технике, а именно на лёгкой авиадесантной АСУ-57, но это было уже после Войны. В дальнейшем карбюраторные двигатели на советских танках не использовались, хотя на бронетранспортёрах применялись ещё довольно долго.
2.Газовые турбины.
Газовые турбины в качестве двигателей самолётов появились во Второй Мировой войне, а для вертолётов стали применяться в середине пятидесятых. Первый газотурбинный вертолёт МИ-6 появился у нас в конце 50х годов (Его испытания начались 5 июля 1957г). Позднее, на рубеже 60-х появились новые газотурбинные вертолёты МИ-2, МИ-8 и КА-25. Газовая турбина прочно заняла место главного вертолётного двигателя, поршневые движки остались только на самых маленьких вертолётах. Пытались применить её и на других видах техники. Появились они на судах, небольшой серией у нас был выпущен железнодорожный газотурбовоз. Не обошла эта мода и танки. Первый газотурбинный танк Т 96 испытывался в США ещё в 1954 году. Первый газотурбинный танк - объект 278 в СССР стал строиться ещё в 1957 году, на базе серийного Т-10, но так и не был достроен. Аналогичный ему объект 277 с дизельным двигателем был построен, испытывался, но в серию не пошёл. Недалёкий Хрущёв считал, что в эру ракет танки себя изжили. Однако конструкторы танков в газовой турбине видели перспективный двигатель для танков. Опытные танки с газотурбинным двигателями появились сразу в нескольких КБ. Ещё в 1963г в Харькове Морозов поставил на новый танк Т-64 газотурбинный двигатель ГТД-3ТЛ мощностью 700 л.с. Танк получил обозначение Т-64Т. На Урале в КБ нижнетагильского завода в 1964г был построен опытный танк объект 167Т с газотурбинным двигателем ГТД - 3Л. По моде тех времён был построен и т. н. ракетный танк объект 288 с двумя вертолётными двигателями ГТД - 350. В качестве основного вооружения на ракетных танках применяются ПТУРСы. Было построено и испытывалось несколько образцов ракетных танков. Такое оружие считалось перспективнымю Увы, такие танки не обладали достаточной эффективностью. На танк с газотурбинными двигателями ПТУРСы даже не поставили. Единственным ракетным танком стал ИТ-1, созданный на базе Т-62, но тираж составил 104 штук! Для наших машин цифра смешная. Танки с газотурбинными двигателями проходившие в нашей стране испытания, увы, оказались недостаточно надёжными.
Тем временем в Швеции ещё в 1961 году был создан танк, который резко отличался от всех остальных танков в мире. Во - первых он был безбашенным, т.е. не имеющим башни (!), во-вторых имел гидравлическую подвеску – редкость для танков, имел два двигателя, что тоже редкость, но один двигатель был обычный дизель, а второй газовая турбина! Но, самое необычное, чудной танк пошёл в серию! Более известен поздний вариант этого танка STRV – 103B, имевший более мощный вариант турбины в 490 л.с., основной дизель был в два раза слабее 240 л.с. Увы! Новый танк не стал законодателем танковой моды. Аналогичных машин нигде в мире больше не строили.
В рассказе «Самый противоречивый танк» мы уже писали про очень ненадёжный и капризный двигатель танка Т – 64, из-за которого возникли проблемы после принятия его на вооружение. Из-за этого у нас были созданы два танка с более надёжными двигателями. На Урале построили дизельный Т-72, а в Ленинграде создали газотурбинный Т-80. Последний танк стал первым в мире серийным танком с единым газотурбинным двигателем. Он был создан чуть позже в 1976г,а в 1980 г в США был появился танк «Абрамс» с газотурбинным двигателем. Сегодня только эти два танка имеют газотурбинные двигатели, все остальные- дизельные, обычно многотопливные. Если газотурбинные танки ныне находятся на вооружении 9 стран, то дизельные в 111! Газовая турбина имеет некоторые преимущества перед дизельным двигателем. Прежде всего, это запуск в сильный мороз. Для дизельных танков это представляет определённую проблему. Те, кто служил в танковых войсках, не любят вспоминать об этом. Когда мороз больше 30, боксы не отапливаются, нет горячей воды, нет тягачей и других танков с работающими двигателями, проблема становится почти неразрешимой. Газовая турбина запускается на морозе без больших проблем. Причём при работе на морозе её мощность выше, чем в жару. Газовая турбина гораздо компактнее дизеля. Её можно приспособить на разные виды жидкого топлива, но и дизельные танки стали нынче многотопливными. Еще преимущество - на Т-80 двигатель меняется очень быстро и без проблем. Газовая турбина долговечнее дизеля. Однако все эти преимущества меркнут по сравнении с недостатками. Во-первых, газовая турбина значительно дороже дизеля. В конце семидесятых годов газотурбинный двигатель танка Т-80 стоил 104тыс. руб. (тех полноценных советских рублей!), а танковый дизель В-46 всего 9,6 тыс. руб. Разница почти в одиннадцать раз! Во-вторых её труднее ремонтировать, чем дизель. Однако самым главным препятствием к широкому применению газовых турбин на танках стала её чувствительность к чистоте воздуха. Для газовых турбин, которые потребляют воздуха в несколько раз больше, чем дизели, даже незначительное содержание в нём пыли губительно, и приводит к их быстрому выходу из строя, если не применять специальные методы очистки. Для вертолётов эта проблема проще. Двигатели у них расположены высоко, да и у земли они работают недолго - на взлёте и при посадке. Однако, на фотографиях Ми-8 (ему скоро стукнет 50 лет) нетрудно заметить ПЗУ – пылезащитные устройства на двигателях. Возможно, газовые турбины найдут на танках более широкое применение в будущем, а сейчас главным танковым двигателем остаётся дизель, о котором мы расскажем в следующей статье.
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
Бензиновый двигатель на Т-34
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 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.
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 , 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..
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.
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).
Рис. 2. Двигатель AVDS-1790-2A американского танка М60А1.
Рис. 3. Разрез двигателя L60 фирмы «Лейланд».
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.
Рис. 4. Двигатель HS 110 французского танка АМХ-30.
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.
Рис. 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.
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 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.
Так уж сложилось, что почти все ОБТ (основные боевые танки) мира имеют дизельный двигатель. Есть только два исключения: Т-80У и «Абрамс». Какими соображениями руководствовались советские специалисты, создавая знаменитую «восьмидесятку», и каковы перспективы этой машины в настоящее время?
Как все начиналось?
Впервые отечественный Т-80У увидел свет в 1976 году, а в 1980 году свой «Абрамс» сделали американцы. До сей поры только Россия и США имеют на вооружении танки с газотурбинной силовой установкой. Украину в расчет не принимают, потому как там на вооружении стоят исключительно Т-80УД, дизельный вариант знаменитых «восьмидесяток».
А начиналось все в 1932 году, когда в СССР было организовано конструкторское бюро, принадлежавшее Кировскому заводу. Именно в его недрах зародилась идея о создании принципиально нового танка, оснащенного газотурбинной силовой установкой. Именно от этого решения зависело, какой вид топлива для танка Т-80У будет использоваться в дальнейшем: обычный дизель или керосин.
Знаменитый конструктор Ж. Я. Котин, работавший над компоновкой грозных ИСов, в свое время задумался о создании еще более мощных и лучше вооруженных машин. Отчего же он обратил свое внимание на газотурбинный двигатель? Дело в том, что он замыслил создать танк массой в пределах 55-60 тонн, для нормальной подвижности которой требовался мотор мощностью не менее 1000 л. с. В те годы о таких дизелях приходилось только мечтать. Оттого-то и появилась мысль о привнесении авиационных и кораблестроительных технологий (то есть ГДТ) в танкостроение.
Уже в 1955 году началась работа, были созданы два перспективных образца. Но тут выяснилось, что инженеры кировского завода, до того создававшие только двигатели для судов, не в полной мере поняли технологическое задание. Работа была свернута, а потом и вовсе прекращена, так как Н. С. Хрущев полностью «запорол» все разработки тяжелых танков. Так что в то время появиться танку Т-80У, двигатель которого по-своему уникален, было не суждено.
Впрочем, огульно обвинять Никиту Сергеевича в этом случае не стоит: параллельно ему были продемонстрированы и перспективные дизельные моторы, на фоне которых откровенно сырой ГТД смотрелся весьма малообещающе. Да что там говорить, если «прописаться» на серийных танках этот двигатель сумел лишь к 80-м годам прошлого столетия, да и сегодня к таким силовым установкам у многих военных отношение не самое радужное. Нужно отметить, что тому есть вполне объективные причины.
Продолжение работ
Все изменилось после создания первого в мире ОБТ, коим стал Т-64. Вскоре конструкторы поняли, что на его базе можно сделать еще более совершенный танк… Но сложность заключалась в жестких требованиях, выдвинутых руководством страны: он должен быть максимально унифицирован с существующими машинами, не превышать их габаритов, но при этом иметь возможность использоваться в качестве средства для «рывка к Ла-Маншу».
И тут все снова вспомнили о ГДТ, так как родная силовая установка Т-64 уже тогда требованиям времени решительно не соответствовала. Именно тогда Устинов принял решение о создании Т-80У. Основное топливо и двигатель нового танка должны были способствовать его максимально высоким скоростным характеристикам.
Возникшие сложности
Огромная проблема заключалась в том, что новую силовую установку с очистителями воздуха требовалось как-то вместить в стандартное МТО Т-64А. Более того, комиссия требовала блочной системы: проще говоря, нужно было двигатель сделать так, чтобы при капитальном ремонте можно было извлечь его целиком и заменить новым. Не тратя, разумеется, много времени на это. И если с относительно компактным ГТД все было сравнительно просто, то система воздухоочистки доставила инженерам массу головной боли.
А ведь эта система крайне важна даже для дизельного танка, не говоря уж о его газотурбинном аналоге на Т-80У. Какое топливо бы ни использовалось, лопатки турбинной установки моментально облепятся шлаком и развалятся, если поступающий в камеру сгорания воздух не будет в должной мере очищен от загрязняющих его примесей.
Следует помнить, что все конструкторы двигателей стремятся к тому, чтобы воздух, попадающий в цилиндры или рабочую камеру турбины, был очищен от пыли на 100 %. И понять их нетрудно, так как пыль буквально пожирает внутренности мотора. По сути, она действует как мелкий наждак.
Опытные образцы
В 1963 году небезызвестным Морозовым был создан опытный экземпляр Т-64Т, на который был установлен газотурбинный движок, обладающий весьма скромной мощностью в 700 л. с. Уже в 1964 году конструкторы из Тагила, работавшие под руководством Л. Н. Карцева, создали куда более перспективный мотор, который мог выдать уже 800 «лошадей».
Но конструкторы, как в Харькове, так и в Нижнем Тагиле, столкнулись с целым комплексом сложнейших технических проблем, из-за которых первые отечественные танки с ГТД смогли появиться только в 80-х годах. В конечном итоге действительно неплохой движок получил только Т-80У. Вид топлива, используемый для его боепитания, также выгодно отличал этот мотор от ранних прототипов, так как танк мог использовать все виды обычного дизельного горючего.
Мы не случайно расписывали пылевые аспекты выше, так как именно проблема качественной очистки воздуха стала наиболее сложной. У инженеров был большой опыт в разработке турбин для вертолетов… но движки геликоптеров работали в постоянном режиме, а вопрос пылевой загрязненности воздуха на высоте их работы вообще не стоял. В общем-то, работы были продолжены (как ни странно) только лишь с подачи Хрущева, бредившего ракетными танками.
Наиболее «жизнеспособным» был проект «Дракон». Для него был жизненно необходим двигатель повышенной мощности.
Опытные объекты
В общем-то, ничего удивительно в этом не было, так как для таких машин важна была повышенная подвижность, компактность и пониженный силуэт. В 1966 году конструкторы решили пойти другим путем и представили на суд публики опытный проект, сердцем которого стали сразу два ГТД-350, выдающие, как нетрудно понять, 700 л. с. Силовую установку создали в НПО им. В. Я. Климова, где к тому времени было достаточно опытных специалистов, занимавшихся разработкой турбин для летательных аппаратов и кораблей. Именно они по большому счету и создали Т-80У, двигатель которого для своего времени был действительно уникальной разработкой.
Но вскоре выяснилось, что даже один ГТД - штука сложная и довольно капризная, а уж их спарка и вовсе не имеет абсолютно никаких преимуществ перед обычной моноблочной схемой. А потому к 1968 году было издано официальное постановление правительства и Министерства обороны СССР о возобновлении работ над одиночным вариантом. К середине 70-х годов был готов танк, который впоследствии стал известен всему миру под обозначением Т-80У.
Основные характеристики
Компоновка (как и в случае с Т-64 и Т-72) классическая, с задним расположением МТО, экипаж - три человека. В отличие от предыдущих моделей, здесь мехводу дали сразу три триплекса, которые значительно улучшали обзор. Даже столь невероятная для отечественных танков роскошь, как подогрев рабочего места, здесь был предусмотрен.
Благо что тепла от раскаленной турбины было в достатке. Так что Т-80У с газотурбинным двигателем вполне оправданно является любимцем танкистов, так как условия работы экипажа в нем куда комфортнее, если сравнивать эту машину с Т-64/72.
Корпус изготавливается методом сварки, башня литая, угол наклона листов составляет 68 градусов. Как и в Т-64, здесь была использована комбинированная броня, составленная из броневой стали и керамики. Благодаря рациональным углам наклона и толщине танк Т-80У обеспечивает повышенные шансы выживания экипажа в самых сложных боевых условиях.
Имеется также развитая система защиты экипажа от оружия массового поражения, в том числе и ядерного. Компоновка боевого отсека практически полностью аналогична таковой на Т-64Б.
Характеристики машинного отсека
Конструкторам все же пришлось расположить ГТД в МТО продольно, что автоматически вылилось в некоторое увеличение габаритов машины по сравнению с Т-64. ГТД был выполнен в виде моноблока массой 1050 кг. Его особенностью было наличие особого редуктора, позволяющего снимать максимум возможного с мотора, а также сразу две коробки передач.
Для питания использовались сразу четыре бака в МТО, общий объем которых составляет 1140 л. Следует заметить, что Т-80У с газотурбинным двигателем, топливо для которого запасается в таких объемах, - довольно «прожорливый» танк, который потребляет в 1,5-2 раза больше горючего, чем Т-72. А потому и размеры баков соответствующие.
ГТД-1000Т создан с использованием трехвальной схемы, имеет одну турбину и два независимых компрессорных агрегата. Гордость инженеров - регулируемый сопловый агрегат, который позволяет плавно управлять оборотами турбины и значительно повышает ее эксплуатационный ресурс Т-80У. Какое топливо при этом рекомендуется использовать для продления долговечности силового агрегата? Сами разработчики говорят, что наиболее оптимален для этой цели качественный авиационный керосин.
Так как силовой связи между компрессорами и турбиной попросту нет, танк может уверенно двигаться по грунтам даже с очень плохой несущей способностью, причем двигатель при этом не заглохнет даже при резкой остановке машины. А чем «питается» Т-80У? Топливо для его мотора может быть разным…
Турбинная установка
Основным достоинством отечественного газотурбинного двигателя является его топливная всеядность. Может работать на любом типе солярки, низкооктановом бензине, предназначенном для автомобилей. Но! Т-80У, топливо для которого должно лишь обладать сносной текучестью, все же очень чувствителен к «нелицензионному» горючему. Заправка не рекомендованными видами топлива возможна только в условиях боевой обстановки, так как влечет за собой существенное снижение ресурса двигателя и лопаток турбины.
Запуск мотора осуществляется за счет раскрутки компрессоров, за что отвечают два автономных электромотора. Акустическая заметность танка Т-80У значительно ниже его дизельных собратьев как за счет характеристик самой турбины, так и за счет особым образом расположенной системы выхлопа. Кроме того, машина уникальна тем, что при торможении используются как так и сам движок, за счет чего тяжелый танк останавливается практически мгновенно.
Как это осуществляется? Дело в том, что при одиночном нажатии на педаль тормоза лопатки турбины начинают вращаться в противоположном направлении. Процесс этот дает огромную нагрузку на материал лопаток и всей турбины, а потому он контролируется электроникой. Из-за этого при необходимости резкого торможения следует сразу же утапливать педаль газа полностью. При этом в работу сразу включаются гидравлические тормоза.
Благодаря САУР износ лопаток удалось сократить минимум на 10 %, а при грамотной работе педалью тормоза и переключении передач механик-водитель может снизить на 5-7 %. Кстати, а какой для этого танка основной вид топлива? Т-80У в идеальных условиях должен заправляться но подойдет и качественная солярка.
Системы очистки воздуха
Был использован циклонный очиститель воздуха, обеспечивающий 97 % удаление из всасываемого воздуха пыли и других инородных примесей. К слову сказать, у «Абрамса» (за счет нормальной двухступенчатой очистки) этот показатель близок к 100 %. Именно по этой причине топливо для танка Т-80У - тема больная, так как расходуется его значительно больше, если сравнивать танк с его американским конкурентом.
Оставшиеся 3 % пыли оседают на лопатках турбины в виде запекшегося шлака. Чтобы его удалить, конструкторы предусмотрели автоматическую программу вибрационной очистки. Следует заметить, что к воздухозаборникам можно подключать специальное оборудование для подводного вождения. Оно позволяет преодолевать реки глубиной до пяти метров.
Трансмиссия танка стандартная - механическая, планетарного типа. Включает две коробки, два редуктора, по два гидравлических привода. Имеется четыре скорости вперед и одна назад. Опорные катки обрезиненные. Гусеницы также имеют внутреннюю Из-за этого танк Т-80У имеет весьма недешевую ходовую часть.
Натяжение осуществляется за счет механизмов червячного типа. Подвеска комбинированная, в ее состав входят как торсионы, так и гидравлические амортизаторы на трех катках.
Характеристики вооружения
Основное орудие - пушка модели 2А46М-1, калибр которой равен 125 мм. Точно такие же пушки ставились на танки Т-64/72, а также на небезызвестное самоходное противотанковое орудие "Спрут".
Вооружение (как на Т-64) было полностью стабилизировано в двух плоскостях. Опытные танкисты говорят, что дальность прямого выстрела по визуально наблюдаемой цели может достигать 2100 м. Боекомплект стандартный: осколочно-фугасные, подкалиберные и кумулятивные снаряды. А автомате заряжания одномоментно может находиться до 28 выстрелов, еще несколько могут быть расположены в боевом отделении.
Вспомогательным вооружением являлся 12,7-миллиметровый пулемет «Утес», но украинцы уже давно ставят любое схожее вооружение, ориентируясь на требования заказчика. Огромным недостатком пулеметной установки является тот факт, что стрелять из нее может только командир танка, причем для этого ему в любом случае приходится покидать заброневое пространство машины. Так как начальная баллистика пули 12,7 мм очень схожа с таковой у снаряда, важнейшим предназначением пулемета является также пристрелка орудия без затрат основных боеприпасов.
Боеукладка
Механизированная боеукладка была размещена конструкторами по всему периметру обитаемого объема танка. Так как немалую часть всего МТО танка Т-80 занимают баки с топливом, конструкторы ради сохранения объема были вынуждены разместить горизонтально только сами снаряды, тогда как метательные заряды стоят в барабане вертикально. Это очень заметное отличие «восьмидесяток» от танков Т-64/72, в которых снаряды с вышибными зарядами располагаются горизонтально, на уровне катков.
Принцип работы основного орудия и заряжающего устройства
При поступлении соответствующей команды барабан начинает вращаться, попутно подводя выбранный тип снаряда к плоскости заряжания. После этого механизм стопорится, снаряд и вышибной заряд досылаются в орудие при помощи закрепленного в одной точке досылателя. После выстрела гильза автоматически захватывается специальным механизмом и помещается в освободившуюся ячейку барабана.
«Карусель» заряжания обеспечивает темп стрельбы не ниже шести-восьми выстрелов в минуту. Если автомат заряжания выходит из строя, зарядить орудие можно вручную, но сами танкисты считают такое развитие событий нереалистичным (слишком сложно, муторно и долго). На танке используется прицел модели ТПД-2-49, независимо от орудия стабилизированный в вертикальной плоскости, позволяющий определять расстояние и наводится на цель при дальностях 1000-4000 м.
Некоторые модификации
В 1978 году танк Т-80У с газотурбинным двигателем был несколько модернизирован. Основным нововведением стало появление ракетного комплекса 9К112-1 "Кобра", стрельба из которого производилась ракетами 9М112. Ракета могла поразить бронированную цель на расстоянии до 4 километров, причем вероятность этого была от 0,8 до 1 в зависимости от характеристик местности и скорости движения цели.
Так как ракета полностью повторяет габариты стандартного 125-миллиметрового снаряда, она может располагаться в любом лотке заряжающего механизма. Этот боеприпас «заточен» исключительно против бронетехники, боеголовка только кумулятивная. Как и обычный выстрел, конструктивно ракета состоит из двух частей, совмещение которых происходит при стандартной работе механизма заряжания. Наводится она в полуавтоматическом режиме: наводчик первые секунды должен прочно удерживать рамку захвата на атакуемой цели.
Наведение или оптическое, или по направленному радиосигналу. Чтобы максимизировать вероятность поражения цели, наводчик может выбрать один из трех полетных режимов ракеты, ориентируясь на боевую обстановку и окружающую местность. Как показала практика, это полезно при атаке бронетехники, защищенной активными системами противодействия.
