Тази статия се опитва да отговори на горещите въпроси на настоящия момент. Каква е ситуацията в танкостроенето у нас и в чужбина? Какви електроцентрали могат и трябва да се използват за нови и модернизирани BTT съоръжения? Какви области да изберете за научно-технически разработки и колко скоро можете да получите конкретна възвръщаемост, да организирате производството и да разрешите натрупаните проблеми в танкостроенето?

Известното конструкторско бюро на завода Киров в Санкт Петербург (сега JSC "Spetsmash" - Специално конструкторско бюро по транспортно инженерство) е известно с предвоенните танкове KV-1 и KV-2, тежките танкове IS и самоходните оръдия ISU -122, ISU-152, проектиран в известния Танкоград под ръководството на главния конструктор Ж. Я. Котин по време на Великата отечествена война. Усъвършенстването на тежките танкове и разработването на редица превозни средства на тяхна основа продължи и след войната (мобилни атомни електроцентрали, превозни средства за завладяване на Антарктика, ракети-носители и др.). Но специалната заслуга на екипа под ръководството на главния конструктор Н.С. Попов беше създаването и организирането на серийно производство на танка Т-80 с газотурбинна електроцентрала (GTE).

Различни модификации на този танк се използват успешно във въоръжените сили на страната ни от няколко години, а днес тези превозни средства са на въоръжение в редица военни окръга, както и в армиите на някои чужди държави. С разпадането на СССР производството на Т-80 беше завършено, финансирането за неговото усъвършенстване беше спряно, а високопрофесионалните специалисти в конструкторското бюро бяха съкратени. Но основното е, че има голям потенциал за модернизация, присъщ на дизайна на танка: не напразно през 2005 г., с указ на президента на Руската федерация, подобрените Т-80 бяха приети за снабдяване на армията .

Публикацията на С. Птичкин „Снайперистка изстрел по договора“ („Российская газета“, № 5152 от 8 април 2010 г.), в която по-специално се цитират думите на началника на въоръженията на въоръжените сили - заместник-министърът на отбраната Владимир Поповкин, че Министерството на отбраната (МО) е решено да се откаже от моделите, които вчера се смятаха за перспективни, и да заложи на наистина най-новата и реално съществуваща военна техника, произвеждана в чужбина. От статията следват тъжни изводи: Министерството на отбраната приключи работата по перспективния танк Т-95, а също така не планира да закупи така наречената „бойна машина за поддръжка на танкове“ (БМПТ). Освен това се посочва, че местните бронирани превозни средства са престанали да отговарят на съвременните изисквания: твърди се, че нямаме подходящи двигатели, модерни трансмисии или дори оръжия за такова оборудване.

Статията на М. Растопшин, публикувана в НГ-НВО на 2 април 2010 г. под хапливото заглавие „Танк Т-90, приет от войските преди 20 години, вече не е нов и модерен“, не добави оптимизъм. Авторът, който традиционно критикува всичко и всичко, особено защитата и боеприпасите, заключава: „Продължаващото производство и доставка на стари танкове Т-90 на войските е подготовка не за бъдеща война, а за минала война.

Въпреки че още веднъж може да се каже, че данните, които М. Растопшин цитира в своите статии, често не отговарят на реалното състояние на нещата в танкостроенето (може би поради липса на подходяща информация), цялостната ситуация, разбира се, е: тревожно. И резултатът от тази статия като цяло е мрачен и категоричен: „Танковете Т-90 не са подходящи за бойни действия“. В заключение, дори беше издадена присъда на обещаващия танк: „може да се предположи, че забавянето на приемането на новия танк Т-95 е настъпило поради трудността при решаването на нови проблеми при създаването на неговата защита“. И трябва да направим нещо без отлагане. Авторът на статията обаче не предлага конкретни прогресивни решения.

И така, как вървят нещата в домашното танкостроене днес?

Преди всичко бих искал да информирам В. Поповкин, че „за модернизацията и усъвършенстването на бронираната машина има подходящ мотор и модерна трансмисия“ – те ще бъдат разгледани по-долу. Но първо си струва да цитираме думите на главния дизайнер на Спецмаш ОАО Н.С. Попов от интервюто му след показването на военна техника в ОАЕ, където участваха местни танкове Т-80 и американските Abrams, също оборудвани с газотурбинни двигатели. Между другото, днес само две държави в света имат уникална технология и възможности за производство на газотурбинни двигатели за наземни транспортни средства и цистерни. По-специално, Н.С. Попов каза: „По-рано, под зоркия поглед на суверена, или ни се караха, или ни хвалеха. Може би не винаги справедливо, но животът беше. Днес никой не се интересува от нас. Хващам правителствени фигури за ръкава, питам: „Танкове ли ви трябват или не? Ако е необходимо, какъв вид, колко? Просто отговорете с да или не? И не мога да получа отговор. В най-добрия случай ме утешава, че руската военна доктрина все още се развива.

Отговаряйки на въпроса как да се запази съществуващият огромен потенциал, за да не се загуби натрупаният опит, Николай Сергеевич отбеляза приоритетите, които например бяха одобрени от американските конгресмени: износ на танкове в чужбина, както и модернизация на M1 танкове. Смята се, че това е икономически изгодно, тъй като цената на модернизирания M1A2 е две трети от разходите за производство на нов танк. „В нашия „конгрес“ такива проблеми не се обсъждат. Има и други опасения”, каза Н.С. Попов.

Известно е, че в Съединените щати, за модернизиране на електроцентралата на танка Abrams и самоходните оръдия Crusader, се изпълнява програмата ACCE (Abrams Crusader Common Engine) на цена от 3 милиарда долара, което предполага разработката на алтернативна основа на интегрирана двигателно-трансмисионна инсталация както с газова турбина (GTE), така и с дизелов двигател (DD). Състезателната програма AJPS (Advanced Jntegrated Propulsion Systen) предвижда създаването от General Electric на модерен газотурбинен двигател от марката LV-100, който в сравнение със съществуващия GTE "Textron Lycomint" AGT-1500 (мощност 1500 к.с.) трябва осигуряват 100% - значително увеличение на общия капацитет (т.е. 50% намаляване на обема и 50% намаляване на разходите за експлоатация и поддръжка).

За LV-100 е декларирана максимална мощност от 2000 к.с., което ще осигури на резервоара специфична мощност от 33 к.с./т. (Отбелязвам, че специфичната мощност на T-80U е 27 к.с./т.). Програмата включва създаването не само на електроцентрала и трансмисия, но и на редица други компоненти и възли: спомагателен двигател в запазеното пространство, системи за пречистване и охлаждане на въздуха с подобрена производителност, потискане на демаскиращите изпускателни и топлинни излъчвания и др. . Предполага се, че двигателят е оборудван с диагностична и прогностична система, данните за която ще бъдат получени от водача и командира. Новият газотурбинен двигател е изминал успешно 2000 моточаса, а неговите агрегати и компоненти са проектирани за непрекъсната работа в продължение на 5800 часа, което ще осигури значителни предимства пред двигателя AGT-1500 от първо поколение.

Програмата AJPS, за разлика от други, има гарантиран конкурентен характер на всички етапи (R&D, R&D, производство). Предвижда се създаване на естествени блокове, провеждане на сравнителни тестове и след това избор на една от конкуриращите се опции. Според експертите, газотурбинните двигатели, в сравнение с буталните, имат сравнително малко движещи се елементи, които извършват само въртеливи движения, за разлика от възвратно-постъпателното движение на буталото и клапаните. Важно е да няма триещи се повърхности в газотурбинните двигатели, които са изложени на горещи газове, което изолира лагерите и маслото от продуктите от горенето, оставяйки ги чисти и намалява експлоатационните разходи. В същото време се подчертава ниската отработена топлина, по-ниските разходи за жизнен цикъл и способността за незабавно доставяне на мощност при условия на ниска температура.

Концепцията за конкурент - дизелов двигател, разработен от Cummins Engine - се фокусира върху ниския топлопренос от двигателя. При конвенционален бутален двигател около една трета от цялата енергия, получена от изгарянето на горивото, се превръща в полезна работа, а останалата част почти по равно се прехвърля в системата и се отделя с отработените газове. Двигател с нисък топлопренос към охладителната система ще отстрани по-голямата част от топлината през отработените газове, като се възползва по друг начин - по-ниски разходи за задвижване на вентилаторите, размерите на охладителната система, площта на решетките (щори ), което повишава оцеляването на танка на бойното поле и др. Говорим за шестцилиндров двигател с двойни цилиндъра (очевидно с противоположно движещи се бутала, като 5TD / 6TD на резервоара T-64), който трябва да работи с хидродинамична скоростна кутия S3 (Hydrokinetische Allison-Getriebe) и електронна диагностика и системи за прогнозиране.

Новата трансмисия ще осигури възстановяване на мощността в момента на завъртане - прехвърляне на мощност от изоставащ коловоз към работещ. Специалисти от Detroyd Diesel Allison също съобщиха за завършването на работата по преобразувател на въртящия момент, хидростатично задвижване на механизма за завъртане и хидроретардер. Отбелязвам, че нашите подобни агрегати (GOP - хидростатична трансмисия, например) бяха въведени на Т-80 преди няколко години.

В резултат на това изборът на електроцентрала ще бъде оценен по такива показатели като мощност, горивна ефективност, надеждност, параметри на управление и охладителни процеси. Също така, приоритетните показатели включват обема и теглото на електроцентралата, като се има предвид желанието на военните да намалят теглото на танка до 40 тона и още повече самоходни оръдия.

Със създаването на научно-индустриалната корпорация "Уралвагонзавод" изглежда, че чрез обединените усилия на конструкторските бюра, изследователските институти и производството ще бъдат предприети конкретни стъпки за преодоляване на съществуващите проблеми с танковете, които вече бяха обсъдени в началото на статията ( въоръжение и защита). Въпреки това, също толкова важен компонент на BTV е двигателят, или по-скоро двигателно-трансмисионният блок (MTU).

Трябва да се подчертае, че след приемането на танка Т-80 подобрението на газотурбинния двигател е много динамично: отначало, при същите размери, мощността е увеличена до 1100 к.с., след това през 1986 г. до 1250 к.с. Освен това в резервоара е монтиран прототип GTD-1500T, без да се променя двигателното отделение. В този двигател вече са внедрени редица мерки за икономия на гориво и лекота на поддръжка, както и внедряване на GOP. Но поради спирането на финансирането тази обещаваща посока беше затворена. И все пак разработчиците не се отказаха: АД „Завод им. Климов”, КОБМ и КАДВИ, с минимални модификации, увеличиха мощността на двигателя GTD-1250 чрез форсаж до 1400 к.с. (краткосрочни - в рамките на 15% от ресурса). Това решение е доста ефективно и дори днес може да се използва при ремонт и модернизация на резервоари.

Разбира се, GTD има и недостатъци. На първо място, разходът на гориво, който е по-голям от този на дизелов двигател. За съжаление, нашите опоненти преувеличават, като мълчаливо казват, че когато става въпрос за горива и смазочни материали (горива и смазочни материали), е правилно да се говори за изразходваното масло, чийто разход е с порядък по-малък за газотурбинен двигател, и за липсата на консумация на охлаждаща течност (тъй като в GTE няма течна охладителна система) и за по-малка консумация на смазочни материали.

В същото време е проучен и приложен широк набор от мерки за намаляване на експлоатационните разходи за гориво с 1,33 пъти. Сред тях: инсталиране на спомагателен захранващ блок GTA-18A, въвеждане на системата ACS (система за автоматично намаляване на режима), завършване на TRA (оборудване за контрол на горивото) за паркиране на ниско ниво на газ и др. Тестовете за ефективност показват икономия на гориво от около 37%. Обещаваща посока, която позволява да се намали разходът на гориво (особено на паркинга - до 30%, и в движение - с още 15%), е оборудването на танкове T-80 BIUS (бордова информационна и контролна система). Такава работа - преходът към управление на режимите на работа с помощта на електронно-хидравлични принципи - беше извършена в Spetmash OJSC съвместно с Technopraktika LLC и KOBM. Тестовете показват, че като се вземат предвид оперативно установените, статистически обосновани пропорции между времето на работа на паркинга и похода, икономиите на разход на гориво достигат до 50%. Но, за съжаление, тази работа е спряна поради липса на финансиране.

Вече споменахме GOP, който се адаптира добре към газотурбинния двигател, като същевременно плавно променя скоростта на левия и десния вал на скоростната кутия, като по този начин елиминира недостатъците на архаичната стъпаловидна трансмисия при завъртане на вътрешни резервоари. На съвременните чуждестранни танкове отдавна се използва безстепенно завъртане с помощта на волана (а не лостове), което освобождава водача от значителни усилия при шофиране. Отново трябва да констатираме със съжаление, че въпреки приключването на цялата работа и одобрението на документацията в началото на 90-те години, това не беше внедрено в поредицата.

За съжаление посоката на газовата турбина се оказа изоставена в GABTU на Министерството на отбраната на Руската федерация. Има тенденция за решаване на проблема: „кое е по-добро за BTV - газотурбинен двигател или дизел?“ не научни със сравнителни задълбочени анализи, технически обосновани данни на конкурентна основа, а административно-командни методи. В тази връзка е невъзможно да не споменем книгата на Е. Вавилонски, А. Куракса и В. Неволин „Основният боен танк на Русия. Откровен разговор за проблемите на танкостроенето, публикуван през 2008 г.

Тази книга е забележителна с това, че въпреки че е посветена на танка Т-90 (достатъчно боеспособен, за да бъде на въоръжение в Министерството на отбраната), тя е пълна с безкрайно използване на "черна боя", за да се подчертаят недостатъците на газа турбинен двигател на танка Т-80. Изглежда издаването на такава „техническа” литература не е случайно и служи като метод за нелоялна конкуренция. Тук, тъй като нашите опоненти често обичат да се „шегуват“ с пословици и афоризми в книгата си за Т-90, най-добрият начин да станете първи е да спрете състезател по всякакъв начин.

Сигурен съм, че загубата на безценен опит, както и премахването на уникалното серийно производство на газотурбинни двигатели, ще нанесат непоправими щети на научно-техническото развитие на танкостроенето. Остава да се надяваме, че НТЦ "Уралвагонзавод", сега като цяло отговарящ за настоящето и бъдещето на местните бронирани машини, ще направи правилните изводи и ще използва вече доказани методи, които отдавна са усвоени, включително и в чужбина.

И ако неволно започнахме да говорим за основните танкове Т-80 и Т-90, нека още веднъж обективно да сравним MTU на тези превозни средства според редица основни параметри, които най-пълно характеризират предимствата и недостатъците ().

Може да се каже, че танкът Т-80У има по-висока маневреност, оперативна и тактическа мобилност на танка, включително по-високи средни и максимални скорости, осигурени от повече мощност на задвижващото колело, както и по-голяма (2-2,5 пъти) спирачна мощност GTD . Положителните качества на танка Т-80У включват:

• 25-40 минути по-малко време за привеждане на резервоара в бойна готовност при ниски (под -20°C) околни температури поради бързото стартиране на газотурбинния двигател и липсата на необходимост от загряване на охлаждащата течност и маслото след стартиране. При положителни външни температури на въздуха цикълът на стартиране на GTE отнема не повече от 40 s, DD - 10-15 s, но след това охлаждащата течност и маслото трябва да се загреят (около 3-5 минути);
• голям набор от използвани горива, докато мощността на газотурбинния двигател не зависи от вида на горивото. При DD при преминаване към горива TS-1 и TS-2 мощността се намалява до 15%;
• значително по-нисък (около 7-10 пъти при една и съща мощност) пренос на топлина към масло и вода (GTE няма система за течно охлаждане), което рязко намалява обема на охладителната система на GTE и консумацията на енергия за задвижване на вентилатори, а също така намалява площта на отслабените зони 2 пъти в покрива на MTO на резервоара;
• MTU на танка T-80U осигурява работоспособност, когато напалмът удари щорите; възниква пожар в MTU на танка T-90S, когато напалмът удари;
• значително намаляване на демаскиращите знаци поради по-малко шум от газотурбинния двигател и отсъствието на неизгорели горивни частици (сажди) в ауспуха (без димни отработени газове);
• голяма (около 1,5 пъти) обемна мощност на MTU с газотурбинен двигател дава възможност за поставяне на допълнителни единици в резервирания обем на MTO на танкове T-80U: автономна захранваща единица GTA-18A, хидростатична трансмисия в завъртащ механизъм или транспортируемо гориво;
• Газотурбинният двигател има по-прогресивна характеристика за промяна на въртящия момент за транспортни превозни средства (в сравнение с DD) за транспортни превозни средства (най-високият въртящ момент е при ниски скорости). Това дава на танка T-80U подобрени характеристики на ускорение, по-добра способност за изкачване и танкът има четири предавки на T-80U вместо седем на T-90.
• значително по-добра флотация при заледени склонове, почви с ниска носимоспособност поради плавното прилагане на въртящия момент към задвижващото колело поради липсата на механична връзка между свободната турбина и турбокомпресора.
• лекота на контрол на движението на резервоара от водача, по-малка умора поради намаляване на броя (честотата) на смяната на предавките и липсата на възможност за спиране на газотурбинния двигател, когато резервоарът се удари в препятствие, по-малко умора на екипажа поради намаляване на вибрационните и шумови натоварвания;
• опростен контрол на температурата на въздуха за членовете на екипажа поради възможността за подаване на топъл въздух директно от компресора (през зимата) и студен въздух след охлаждане в турбодетандера (през лятото);
• значително по-ниска трудоемкост на сезонната поддръжка (SO): на DD V-92S2 изисква подмяна на водата с антифриз (през есента) и антифриз с вода (през пролетта). Поради некачествена проводимост на CO (преход от вода към антифриз и обратно), е възможен отказ на двигателя;
• времето за смяна на газотурбинен двигател (моноблок) е 4-5 пъти по-малко от смяната на DD (V-84);
• липсата на втори етап на пречистване на въздуха (касети) в MTU с газотурбинни двигатели, както и липсата на контакт между въздух (газ) и масло в газотурбинните двигатели, му дава значително предимство при работа в зоната на радиоактивност замърсяване, тъй като радиоактивният прах не се утаява в патрона и маслото, а се изхвърля, преминавайки през двигателя.

Значително предимство на GTD-1250 пред DD V-92S2 в момента е неговата по-висока степен на сложност и надеждност, гаранционният живот на GTD-1250 е приблизително 1,4 пъти по-висок от този на V-92S2; ресурсът преди първия основен ремонт е 1,4 пъти по-висок.

В допълнение, газотурбинните двигатели са по-предпочитани, когато се използват като част от хибридни електроцентрали с електрическа трансмисия, които се разработват от западни фирми. Като цяло създаването на хибридни MTU за бронирани превозни средства (особено леката категория) е една от обещаващите области за тяхното развитие. Високата скорост на ротора на силовата турбина GTE дава възможност за намаляване на размера на генератора.

В момента най-разпространеният двигател, използван в танковите MTU от средата на миналия век, е дизеловият двигател.

Неговите предимства включват:

• възможността за разгръщане в ред, т.е. създаване и производство на една и съща производствена линия на семейство унифицирани двигатели с различен брой цилиндри (3- и 4-редови, 6, 8 и 12-цилиндрови V-образни), покриващи широк диапазон от номинална мощност;
• възможността за организиране на масово производство с национално икономическо усвояване на двигатели, т.е. използването им за военни и граждански приложения (двигатели с „двойно предназначение“);
• по-нисък (1,4-1,8 пъти) разход на гориво на танкове с ДД (Т-72А с ДД V-84) в сравнение с танка Т-80Б (според резултатите от военните изпитания в средата на 80-те години) със средна скорост 25 -30 км/ч. С увеличаване на средните скорости на пътуване разликата в пътните разходи между GTE и DD се намалява и при средна скорост от 50-55 km / h разходите за пътуване са почти еднакви;
• няма ограничения за работа в горещ климат с повишено съдържание на прах от льос (по отношение на намаляване на гаранционния живот). При газотурбинен двигател при външна температура +40 ° C максималната мощност се намалява с около 20%, за дизелов двигател - с 10%, докато мощността на задвижващото колело T-80U е 710 к.с., за Т-90 - 600 к.с. Възможни са ограничения на мощността на DD поради прегряване на водата и маслото поради недостатъчно ефективна охладителна система. Когато температурата на външния въздух падне под +15°C, мощността на газотурбинния двигател се увеличава в същата пропорция, увеличението на мощността е ограничено на ниво от 1450 к.с. от съображения за здравина на електропреносните агрегати. В DD мощността практически не расте.
• по-ниска (около 2,5-3 пъти) себестойност на производството, обусловена не само от намалената интензивност на труда, но и от по-голямото масово производство. Въпреки това, за инсталации с моторно предаване, това съотношение е значително намалено и може да бъде 1,5-1,8.

Бих искал да кажа повече за следното: беше извършена работа по темата "Роботика". Произведени са дистанционно управляван танк и инженерно превозно средство за препятствия. Работата потвърди, че при наличието на газотурбинен двигател с GOP (GTE-1250G - продукт 29G), е доста просто, като същевременно се поддържа серийната трансмисия, проблемите с дистанционното управление на движението на верижно превозно средство, построено на основа на танк тип Т-80 може да се реши. Работата спря и поради липса на финансиране.

На 2 март 1996 г. е прието решение на правителството на Руската федерация за започване на работа по създаването на газотурбинен двигател с мощност 1800-2000 к.с. със специфичен разход на гориво от 170-206 g / к.с., но тази обещаваща посока, поради липса на средства, не е разработена.

Днес Русия все още има производствени мощности (JSC KADVI), които осигуряват производството на повече от 1000 двигателя (продукт 29) годишно. Тези капацитети могат да бъдат безвъзвратно загубени при липса на тяхното натоварване.

Освен това има обещаващи разработки с обосновка на уместността и калкулиране на разходите. Например, оборудване на резервоари с вградено BIUS APP (автоматична смяна на предавките). За добре развита версия, която осигурява значително намаляване на умората на водача по време на маршове, шофиране на резервоар от всеки водач на ниво главен, почти 20% икономия на гориво, възможност за дистанционно управление без практически никакво преразпределение на трансмисията. Напоследък са актуални проучвания на хибридна електроцентрала с електрическа трансмисия, която вече беше спомената.

В светлината на новите тенденции във въоръжението на танка, ние подчертаваме: въпреки факта, че класическото оръдие все още не е нещо от миналото, има научна обосновка за ново супероръжие. Барутът се заменя със запалима течност, която се инжектира в пистолета. И накрая, инсталирането на електромагнитен пистолет в резервоара ще изисква по-нататъшно (евентуално краткосрочно действие) увеличаване на мощността на двигателя за насищане на суперкондензатора с електричество. Изчисленията, проверени в чужбина (Bantin C, Detman J, Batle Tanks of the Future, 1988) показаха, че за производството на 4-6 изстрела от такъв пистолет в рамките на 1 минута ще е необходима мощност от 1100-1470 kW, а това може дайте дори текущия GTD.

И така, какъв двигател се нуждае от съвременния танк?

Отговорът на този въпрос е актуален. Време е да се откажем от старите идеи. Напредъкът в технологиите не може да бъде спрян и въпросът не е дали ще има достатъчно пари и дали ще има специалисти и учени, а и дали ще има достатъчно смелост да се съобразят с новите концепции на MTU на танк от 21-ви век.

КАТО. Ефремов
Оборудване и въоръжение, 09/2010

Терминът "оръжие на победата" обикновено се отнася до самолети, танкове, артилерийски установки и понякога малки оръжия, които достигат до Берлин. По-рядко се споменават по-малко значими развития, но те също преминаха през цялата война и дадоха своя важен принос. Например дизеловият двигател V-2, без който танкът Т-34 би бил невъзможен. За военни и стратегически продукти, както знаете, изискванията са по-строги, отколкото за "гражданска" техника. Тъй като реалният срок на тяхната служба често надвишава тридесет години - не само в Русия, но и в армиите на повечето страни. Ако говорим за танкови двигатели, те, разбира се, трябва да бъдат надеждни, невзискателни към качеството на горивото, удобни за поддръжка и някои видове ремонти в екстремни условия, с ресурс, достатъчен по военните стандарти. И в същото време редовно издават основни характеристики. Подходът към проектирането на такива двигатели е специален. И резултатът обикновено е приличен. Но това, което се случи с дизела V-2, е феноменален случай.

Историята на създаването на B-2

Животът му започва в Харковския локомотивен завод на име. Коминтерн, чийто конструкторски отдел през 1931 г. получава държавна поръчка за високоскоростен дизелов двигател за танкове. И веднага беше преименуван на дизелов отдел. Задачата предвиждаше мощност от 300 к.с. при 1600 об / мин, въпреки факта, че за типичните дизелови двигатели от това време работната скорост на коляновия вал не надвишава 250 об / мин. Тъй като заводът не е правил нищо подобно преди, те започнаха разработката отдалече, с обсъждане на схемата - редови, V-образни или звездовидни. Спряхме се на конфигурацията V12 с водно охлаждане, електрически старт и горивно оборудване на Bosch - с по-нататъшен преход към напълно домашно, което също трябваше да бъде създадено от нулата. Първо беше построен едноцилиндров двигател, след това двуцилиндров двигател - и той беше отстранен дълго време, като постигна 70 к.с. при 1700 об/мин и специфично тегло 2 кг/к.с. В задачата беше предвидено и рекордно ниско специфично тегло. През 1933 г. работещ, но недовършен V12 преминава тестове на стенд, където постоянно се разваля, пуши ужасно и силно вибрира.

Двигателят V-2 в оригиналния си вид прекара повече от 20 години в масова военна служба. Отделните копия все още са в движение. Още няколко намериха покой в ​​различни музеи.

Тестовият танк BT-5, оборудван с такъв двигател, дълго време не можеше да стигне до полигона. Или картерът се напука, или лагерите на коляновия вал се сринаха, или нещо друго и за да се решат много проблеми, беше необходимо да се създадат нови технологии и нови материали - предимно класове стомана и алуминиеви сплави. И купете ново оборудване в чужбина. Въпреки това през 1935 г. танкове с такива дизелови двигатели бяха представени на правителствената комисия, в KhPZ бяха издигнати допълнителни цехове за производство на двигатели - „дизеловият отдел“ беше превърнат в пилотен завод. В процеса на фина настройка на двигателя беше взета предвид второстепенното му предназначение - възможността за използването му в самолети. Още през 1936 г. излита самолетът R-5 с дизелов двигател BD-2A (вторият авиационен високоскоростен дизелов двигател), но този двигател никога не е бил търсен в авиацията - по-специално поради появата на по-подходящи агрегати създадени от специализирани институти през същите години. В основната, танковата посока, нещата напредваха бавно и тежко. Дизелът все още изяжда твърде много масло и гориво. Някои части редовно се разваляха, а прекалено опушен ауспух демаскира колата, което не се хареса особено на клиентите. Екипът за разработка беше подсилен от военни инженери. През 1937 г. двигателят е наречен V-2, под което влиза в световната история. А екипът беше подсилен за пореден път от водещите инженери на Централния институт по авиационни двигатели. Част от техническите проблеми бяха поверени на Украинския институт по самолетостроене (по-късно той беше присъединен към завода), който стигна до заключението, че е необходимо да се подобри точността на производството и обработката на части. Собствена горивна помпа с 12 бутала също изисква фина настройка.

Двигателят V-55V с мощност 580 конски сили се използва на танкове Т-62, произведени от 1961 до 1975 г. Общо са произведени около 20 000 превозни средства - самите танкове и различно оборудване, създадено на тяхна основа.

При държавните тестове през 1938 г. и трите V-2 двигателя от второ поколение се провалиха. Първият беше със заседнало бутало, вторият имаше спукани цилиндри, третият беше с картера. Въз основа на резултатите от тестовете бяха сменени почти всички технологични операции, сменени са горивната и маслена помпа. Това беше последвано от нови тестове и нови промени. Всичко това вървеше успоредно с идентифицирането на „враговете на народа“ и превръщането на отдела в огромен Държавен завод № 75 за производство на 10 000 мотора годишно, за които бяха внесени и сглобени стотици машини. През 1939 г. двигателите най-накрая преминаха държавни тестове, като получиха оценка „добър“ и одобрение за масово производство. Което също беше отстранено болезнено и дълго време, което обаче беше прекъснато от прибързаната евакуация на завода в Челябинск - започна войната. Вярно е, че дори преди това дизеловият двигател V-2 беше кръстен в реални военни операции, като беше инсталиран на тежки танкове KV.

B-2 в окончателната версия

Резултатът беше мотор, за който по-късно ще напишат, че по отношение на дизайна е много изпреварил времето си. И по редица характеристики за още тридесет години той надмина аналозите на реални и потенциални противници. Въпреки че беше далеч от съвършенството и имаше много области за модернизация и подобрение. Някои специалисти по армейски технологии смятат, че принципно новите съветски военни дизелови двигатели, създадени през 1960-1970 г., са по-ниски от дизеловите двигатели на семейство В-2 и са пуснати в експлоатация само поради причината, че вече е неприлично да не се заменят "остарялите". “ с нещо модерно. Цилиндровият блок и картера са изработени от алуминиева сплав със силиций, буталата са от дуралуминий. Четири клапана на цилиндър, горни разпределителни валове, директно впръскване на гориво. Дублирана система за стартиране - електрически стартер или сгъстен въздух от цилиндри. Почти цялото техническо описание е списък с модерни и иновативни решения на времето.

Двигателят V-46 е използван в средните танкове Т-72, ​​които са на въоръжение от 1973 г. Благодарение на системата за херметизиране бяха премахнати 780 к.с. Честно казано, има няколко фундаментални разлики от B-2.

Оказа се, че е ултра лек, с изключително специфично тегло, икономичен и мощен, а мощността лесно се променя от местните промени в скоростта на работа на коляновия вал и степента на компресия. Още преди началото на войната имаше три версии в постоянно производство - 375-, 500- и 600-силови, за оборудване с различни категории тегло. След като монтираха системата за компресиране от самолетния двигател АМ-38 на В-2, те получиха 850 к.с. и незабавно тестван на експериментален тежък танк KV-3. Както се казва, всяка повече или по-малко подходяща смес от въглеводороди може да се излее в резервоара на автомобил с двигател от семейството V-2, като се започне от домакински керосин. Това беше силен аргумент в условията на тежка продължителна война - порутени комуникации и трудността да се осигури на всички всичко необходимо.

За разработката на двигателя V-2 T.P. Чупахин е удостоен със Сталинската награда, а през есента на 1941 г. завод № 75 е награден с орден на Ленин. По това време този завод е евакуиран в Челябинск и се сля с Челябинския завод Киров (ЧКЗ). И. Я. е назначен за главен конструктор на ЧКЗ за дизелови двигатели. Трашутин.

В същото време двигателят не стана надежден, въпреки изискванията на Народния комисар на танковата индустрия V.A. Малишев. Често се разваля - както на фронта, така и по време на различни тестове през военните години, въпреки че от началото на 1941 г. двигателите от „четвъртата серия“ вече се произвеждат. Обобщени и дизайнерски грешни изчисления и нарушения на производствената технология - до голяма степен принудени, тъй като нямаше достатъчно необходими материали, нямаха време да подновят износеното оборудване и производството беше отстранено в дива бързина. По-специално беше отбелязано, че мръсотията „от улицата“ попада в горивните камери през различни филтри и гаранционният срок от 150 часа в повечето случаи не се поддържа. Докато необходимият дизелов ресурс за танка Т-34 беше 350 часа. През есента на 1942 г. танковете Т-34 и КБ-1 са изпратени в САЩ за проучване. Тестовете им отвъд океана започнаха на 29 ноември и продължиха точно една година. В резултат на това двигателят на Т-34 се отказа след 72,5 часа, а този на КБ-1 след 66,4 часа. Т-34 измина само 665 км. Двигателят работи под товар 58,45 часа, без товар - 14,05 часа. Имаше общо 14 аварии. В заключение, въз основа на резултатите от теста, беше отбелязано, че въздушният филтър е напълно неподходящ за този двигател, практически не задържа прах, а напротив, ускорява износването и намалява надеждността.

Т-34 се счита за първия танк в света, предназначен за дизелов двигател. Успехът му беше предопределен, както се казва, от използването на най-новия високоикономичен дизелов самолет тип В-2. Затова модернизацията и „затягането на винтовете“ продължиха непрекъснато. И ако през 1943 г. нормалният експлоатационен живот на двигателя беше 300-400 км, то до края на войната той надхвърли 1200 км. А общият брой аварии беше намален от 26 на 9 на 1000 км.

Завод № 75 не може да се справи с нуждите на фронта и са построени фабрики № 76 в Свердловск и № 77 в Барнаул, които произвеждат същия В-2 и различните му версии. По-голямата част от танковете и част от самоходните оръдия, участвали във Великата отечествена война, бяха оборудвани с продуктите на тези три завода. Челябинският тракторен завод произвежда дизелови двигатели за среден танк Т-34, тежки танкове от серия КВ, леки танкове Т-50 и БТ-7М и артилерийски трактор Ворошиловец. На базата на V-2 е разработен V-12, използван по-късно в танковете IS-4 (той успява да се бие около месец) и T-10.

Използването на двигателя V-2 в цивилния живот

Пълният потенциал на дизайна V-2 не можеше да бъде разкрит нито преди, нито по време на войната - нямаше време да се ангажират с отключването на потенциала. Но набор от различни дребни несъвършенства се оказа отлична основа за разработка, а самата концепция беше оптимална. След войната семейството постепенно се попълва с танкови двигатели V-45, V-46, V-54, V-55, V-58, V-59, V-84, V-85, V-88, V- 90, V-92, B-93 и така нататък. Освен това разработката все още не е завършена, а отделните двигатели от семейството все още се произвеждат масово.

Съвременният танк Т-90 днес е оборудван с двигател V-84MS (840 к.с.) или неговата модернизирана версия V-92S2 (1000 к.с.) И двата са преки наследници и по-нататъшно развитие на концепцията V-2.

Танкът Т-72 - основният боен танк на СССР, произведен в тираж от около 30 хиляди екземпляра, получи двигател B-46 с мощност 780 конски сили. Съвременният основен боен танк на Русия Т-90 първоначално е бил оборудван с двигател V-92 с компресор от 1000 конски сили. Много от тезите на описанията на B-2 и B-92 са напълно едни и същи: четиритактов, V-образен, 12-цилиндров, многогоривен, течно охлаждане, директно впръскване на гориво, алуминиеви сплави в блока на цилиндъра , картер, бутала. За бойни машини на пехотата и друго по-малко тежко оборудване те създават редовен полумотор от B-2, а първите разработки на такава схема са извършени и тествани през 1939 г. Също така сред преките потомци на V-2 е ново поколение X-образни танкови дизелови двигатели, произведени от ChTZ (използвани на BMD-3, BTR-90), които използват половинки в друго измерение - V6. Беше полезен и в държавната служба. В сдружението Барнаултрансмаш (бивш завод № 77) от V-2 е създаден редовен D6, а по-късно и пълноразмерен D12. Те бяха поставени на много речни лодки и влекачи, на моторни кораби от серията Москва и Москвич.

Маневровият дизелов локомотив TGK2, произведен с общ тираж от десет хиляди екземпляра, получи модификация 1D6, а 1D12 беше инсталиран на минни самосвали MAZ. Тежки трактори, локомотиви, трактори, различни специални машини - навсякъде, където е бил необходим мощен надежден дизелов двигател, ще намерите най-близките роднини на великия двигател B-2.

А 144-и бронеремонтен завод, който беше част от 3-ти украински фронт от Сталинград до Виена, все още предлага услуги за ремонт и възстановяване на дизелови двигатели тип В-2. Въпреки че отдавна е станало акционерно дружество и се е установило в Свердловск-19. И честно казано, не мога да повярвам, че високата обща мощност, надеждността и надеждността при работа, добрата поддръжка, удобството и лекотата на поддръжка на съвременните двигатели от това семейство са само рекламен лай. Най-вероятно така, както е в действителност. За което благодаря на всички, които създадоха и подобриха този дълготраен мотор.

Характеристики на двигателя V-2

V-2 принадлежеше към високоскоростни 4-тактови безкомпресорни, с директно впръскване на гориво, 12-цилиндрови топлинни двигатели с течно охлаждане с V-образно разположение на цилиндрите с ъгъл на наклона от 60 °. Картърсе състои от горна и долна половини, отляти от силумин, с разделителна равнина по оста на коляновия вал. В долната половина на картера имаше две вдлъбнатини (преден и заден вход за масло) и трансмисия към маслената и водната помпа и горивната помпа, монтирани извън картера. Левият и десният цилиндрови блокове, заедно с техните глави, бяха прикрепени към горната половина на картера на анкерни шпилки. В корпуса на ризата на всеки цилиндров блок, изработен от силумин, са монтирани шест стоманени азотирани мокри облицовки. Във всяко цилиндрична главаимаше два разпределителни вала и два всмукателни и изпускателни клапана (тоест четири!) За всеки цилиндър. Гърбиците на разпределителния вал действаха върху плочите на тласкачите, монтирани директно върху клапаните. Самите валове бяха кухи, маслото се подава чрез вътрешни сондажи към лагерите им и към пластините на клапаните. Изпускателните клапани нямаха специално охлаждане. За задвижване на разпределителните валове бяха използвани вертикални валове, всеки от които работеше с две двойки конусни зъбни колела. Колянов валТой беше изработен от хром-никел-волфрамова стомана и имаше осем основни и шест биелни кухи шийки, разположени по двойки в три равнини под ъгъл от 120 °. Коляновият вал имаше централно захранване за смазване, при което маслото се подава към кухината на първия главен шейк и преминаваше през два отвора в бузите към всички шейни. Медните тръби, които се разшириха в изходните отвори на шейните на свързващия прът, които излизаха към центъра на гърлото, осигуряваха потока на центрофугирано масло към триещите се повърхности. Основните списания работеха в дебели стени стоманени облицовки, пълни с тънък слой оловен бронз. Коляновият вал беше предпазен от аксиални движения чрез опорен сачмен лагер, монтиран между седмия и осмия шейни. бутала- щампован от дуралуминий. Всеки има пет чугунени бутални пръстена: два горни компресионни пръстена и три долни пръстена за изхвърляне на масло. Бутални щифтове - стоманени, кухи, плаващ тип, предпазени от аксиално движение чрез дуралуминиеви тапи. Механизъм на свързващия прътсе състои от главни и ремарке свързващи пръти. Поради кинематичните особености на този механизъм, ходът на буталото на мотовилката на ремаркето беше с 6,7 мм по-голям от този на основния, което създава малка (около 7%) разлика в степента на компресия в левия и десния ред на цилиндри. Съединителните пръти имаха I-образно сечение. Долната глава на главния биел беше прикрепена към горната му част с шест шипове. Лагерите на свързващия прът бяха тънкостенна стомана, напълнена с оловен бронз.

Стартиране на двигателябеше дублиран, състоящ се от две независимо работещи системи – електрически стартер с мощност 11 kW (15 к.с.) и старт със сгъстен въздух от цилиндри. На някои двигатели вместо конвенционални електрически стартери бяха инсталирани инерционни с ръчно задвижване от бойното отделение на танка. Системата за стартиране със сгъстен въздух осигурява въздушен разпределител и автоматичен стартов клапан на всеки цилиндър. Максималното налягане на въздуха в цилиндрите е 15 MPa (150 kgf/cm2), а въздухът, влизащ в разпределителя, е 9 MPa (90 kgf/cm2), а минималното е 3 MPa (30 kgf/cm2). За изпомпване на горивопри свръхналягане от 0,05–0,07 MPa (0,5–0,7 kgf/cm2) в захранващата кухина на помпата за високо налягане беше използвана ротационна помпа. Помпата за високо налягане NK-1 е редова помпа с 12 бутала с двурежимен (по-късно всички режими) регулатор. Дюзи от затворен тип с начално налягане на впръскване 20 MPa (200 kgf/cm2). Системата за подаване на гориво също имаше груби и фини филтри. Охладителна система- затворен тип, проектиран да работи при свръхналягане от 0,06–0,08 MPa (0,6–0,8 kgf/cm2), при температура на кипене на водата 105–107°C. Включва два радиатора, центробежна водна помпа, дренажен кран, тройник за пълнене с паровъздушен клапан, центробежен вентилатор, монтиран на маховика на двигателя, и тръбопроводи. Система за смазване- циркулация под налягане със сух картер, състоящ се от трисекционна зъбна помпа, маслен филтър, два маслени резервоара, ръчна бустерна помпа, резервоар и тръбопроводи. Маслената помпа се състои от една инжекционна секция и две помпени секции. Налягането на маслото пред филтъра е 0,6–0,9 MPa (6–9 kgf/cm2). Основният сорт на маслото е авиационен клас през лятото и MZ през зимата.

Анализът на параметрите на двигателите V-2 показва, че те се различават от карбураторните по много по-добра горивна ефективност, голяма обща дължина и относително малко тегло. Това се дължи на по-напреднал термодинамичен цикъл и "близка връзка" с двигателите на самолетите, които включват дълъг нос на коляновия вал и производството на голям брой части от алуминиеви сплави.

Спецификации

Двигател	В 2	V-2K
Година на издаване	1939
Тип	Резервоар, високоскоростен, без компресор, с директно впръскване на гориво
Брой на цилиндрите	12
Диаметър на цилиндъра, мм	150
Ход на буталото, мм: - главен свързващ прът – свързващ прът на ремарке	180 186,7
Работен обем, л	38,88
Коефициент на компресия	14 и 15	15 и 15.6
Мощност, kW (hp), при min -1	368 (500) на 1800	442 (600) на 2000 г
Максимален въртящ момент Nm (kgf m) при 1200 min-1	1 960 (200)	1 960 (200)
Минимален специфичен разход на гориво, g/kW h, (g/hp h)	218 (160)	231 (170)
Размери, мм	1 558х856х1 072
Тегло (сухо), кг	750

ВЪТРЕШНИЯТ ТАНК ПОСТАНОВИ „ЧЕРНА МЕТКА“

С голям интерес прочетохме статията на Михаил Растопшин "Илюзия за броня" (вестник „Утре”, No38 (722) септември 2007г ). Много факти, цифри и резултат - всичко е лошо и много лошо. Разбира се, бих искал да кажа на "данъкоплатците" (както авторът нарича всички нас) не в "общи формулировки" за всички нови танкови оръжия, защита и мобилност, но явно това не се прави на страниците на вестника . Също така обаче не се обсъждат „резултатите от научноизследователска и развойна дейност по разработването на единни бордови информационни и контролни системи“, за което авторът е тъжен, т.к. те са "липсващи досега". Откровенията на Растопшин са пълни със силни изрази: „деградация“, „предателска грешка“, „отърваване от илюзионистите“ и т.н. На въпроса "Какво да правя?" авторът формулира отговора: „Днес танкостроенето изисква... да се отървем от илюзионистите, които маскират продължаващата деградация на домашните бронирани машини с помощта на модернизацията“.

Но според нас в статията липсва основното: изисквайки „принудително развитие и премахване на илюзионистите“, кандидатът на техническите науки М. Растопшин можеше да предложи нещо.

Тук няма да влизаме в технически дебат с него, въпреки че има какво да се каже. Ще споделим впечатленията си от празника от деня на танкерите и някои от проблемите на танкостроенето.

ВПЕЧАТЛЕНИЯ СЛЕД ДЕНЯ НА ТАНКЕРА

Известно е, че отдавна на резервоара е бил залепен етикет – „роденият да пълзи не може да лети”. Това не е вярно - може не само да лети, но и да танцува.

Русия, подобно на САЩ, е единствената страна, която има уникална технология за масово производство на газотурбинен двигател за танкове. танкове Т-80успешно действа в редица военни окръзи, но особено в Ленинградския военен окръг. Обяснението за това е просто - танкът е създаден и произведен в завода на Киров в Санкт Петербург. Тук по едно време, в периода на овладяване на машините, ден и нощ прекарва конструкторът на именития екип на конструкторското бюро на завода, начело с генералния конструктор Николай Попов.

В една от частите на Ленинградския военен окръг стана добра традиция да се демонстрират военни умения.

На фестивала, не само бомонд танкостроители на Санкт Петербург. Много млади хора, бъдещи воини. Тук е командването на ЛенВО, началници, ветерани. Тук е интересно и поучително - това е истински танков салон.

Апогей на празника беше демонстрацията на технологиите. Воините-танкери показват какво са постигнали. Резултатите са впечатляващи – някои имена на висш пилотаж струват нещо: кадър „в полет“, „танков валс“, „цигански“. Грандиозен спектакъл, когато 46-тонни чудовища лесно и грациозно изпълняват пируети под музиката на стар валс или запалително циганско момиче под аплодисментите на публиката. Грациозно спирайки и разклащайки дулата на оръдията си в ритъма на валс, те бързо набират скорост и правят остри завои.

Неволно сравнявате тези стъпки с уменията на пилотите на шоута в авиационни салони и си спомням скорошни телевизионни кадри от MAKS-2007. Но тогава във въздуха, в триизмерното пространство, а това е в самолет – на земята. И все пак има много общо - в необичайното движение на тежките бойни машини и лекотата на движение. Има и друга връзка с авиацията – тя е в газотурбинен двигател. На Т-80монтиран 1250-силен газотурбинен двигател. Благодарение на него танкът има най-висока специфична мощност сред местните и чуждестранните превозни средства. Това дава възможност за отлична динамика, а техническите характеристики на двигателя осигуряват висока плавност и такъв недостижим параметър за дизелов двигател като небавност. Да, и други системи на най-високо световно ниво - все пак науката за танкостроенето също е в Санкт Петербург: това са учените от VNIITransmash, разработчиците на първия в света луноход. Това определя успеха и най-високото умение на екипажите, особено на механиците на водачите: старши прапорщици - Р. Сидоренко и А. Гущин.

Алексей Гущин на въпроса: „Кой би спечелил състезанието - танк Ейбрамсили Т-80?" Той каза: "Знам това Ейбрамсвече се бие и двигателят му е по-мощен, но трябва да го срещнете не в битка, а на такива шоута и състезания. Мисля, че ще победим, много труден американец.” Аплодисментите на публиката, подаръците на готвачите се превърнаха в награда за уменията на танкистите.

Бих искал да вярвам, че танковият салон може да се превърне в традиция на танкостроителите в Санкт Петербург, добрите примери са заразни. И така, наистина, какво да правя? Първият е да овладеете техниката, да усъвършенствате военните умения „до блясък“.

От редактора на "Кураж": Между другото, на "танковия биатлон", който се проведе наскоро в Алабино, танкистите от 4-та гвардейска Кантемировская дивизия на своите газотурбинни красавици Т-80У станаха истински герои на събитието, демонстрирайки способността да майсторски карат своите "осемдесет". И всичко това се наричаше накратко - "танк балет".

МОДЕРНИЗАЦИЯ

Второ - какво да правя? Това е пътят, по който върви целият брониран свят. Нека се опитаме да анализираме един аспект от добре познатата танкова триада - проблеми с мобилността.

Танкът, като оръжейна система, непрекъснато се развива, придобива нови качества и свойства, бойните му възможности непрекъснато се увеличават. През годините на развитие на вътрешното танкостроене калибърът на оръдието се е увеличил почти 3,5 пъти, масата на танка - с 6,5 пъти, а мощността на двигателя - с 37 пъти. Това убедително се доказва от увеличаването на мощността на танковите двигатели на други страни.

Танкът се счита на първо място за нападателно средство, поради което принципите на неговото използване са строго свързани с проблемите за осигуряване на движение и увеличаване на мобилността. В същото време мобилността е свързана със способността да се избягва поражението чрез подобряване на характеристиките на ускорение и спиране.

Газотурбинната електроцентрала (GTSU) се превърна в един от основните фактори, осигуряващи бойното и оперативно-техническо превъзходство на танковете ( Т-80, Т-80У) над най-добрите местни и чуждестранни танкове. В допълнение към многогодишната военна операция в Русия, ГДР, Полша, това беше потвърдено от сравнителни тестове в Швеция и Индия (1993-1994), изложби на оръжия и военна техника в Обединените арабски емирства (1993-1995) и в Гърция (1998 г.).

В същото време неадекватната оценка на експлоатационния опит се фокусира преди всичко върху една от неговите характеристики - разхода на гориво. Може би не всеки знае, че в последните модификации на тази машина е внедрена цяла гама от научни и технически решения, които са намалили работния разход на гориво с повече от 1,3 пъти. Изчисленията показват, че когато температурата на газа на входа на турбината се повиши до 1316–1370°C (което е възможно при използването на керамични материали), е реалистично да се получи разход на гориво до 86 g/kW.h (117 g/ lsh), и топлинна ефективност - 53%. Това променя идеята за ефективността на газовата турбина.

Постигнатите показатели са далеч от пределните за газотурбинния двигател. Има разработки на решения (както теоретични, така и практически), които позволяват да се постигнат експлоатационни разходи за гориво на нивото на резервоари с дизелови двигатели с еднаква мощност.

ПРЕДИМСТВА НА ДИЗАЙНА

Няма съмнение, че конкуренцията между дизела и GTE ще продължи. Въпреки работата по по-нататъшното усъвършенстване на дизеловия двигател, той има редица конструктивни характеристики, които затрудняват значително подобряване на постигнатото ниво:

Това е, на първо място, необходимостта от преобразуване на възвратно-постъпателното движение на буталото във въртеливото движение на коляновия вал. В резултат на това това е голямо триене на плъзгане върху значителни повърхности на буталната втулка. Това е нестационарен процес на изгаряне на гориво в цилиндър по време на захранващ удар. Имайте предвид обаче, че за 4-тактов двигател само един от четирите цикъла е по същество "работещ", а останалите са спомагателни.

С основното си положително качество (специфичен разход на гориво) резервоарът за дизелово гориво няма да остане дълго време неконкурентоспособен в танкостроенето, което се дължи не само на изброените недостатъци. Дизеловите двигатели с мощност над 1000 к.с., в ограничени обеми на МТО създават много проблеми за осигуряване на работата му без прегряване.

Течната охладителна система на четиритактов дизел консумира 15 до 20% от мощността му. Освен това при дизелов двигател 2–3% от мощността трябва да се изразходват за охлаждане на маслото.

Известно е, че топлопреминаването на двутактов двигател (6TD2) с мощност 1200 к.с. е 420 хил. kcal/h, а газотурбинният двигател (ред. "29") с мощност 1250 к.с. - 48 хиляди kcal / час (почти 9 пъти по-малко). Това води до увеличени размери на охладителната система.

GTE се характеризира с индикатор, който го отличава благоприятно от дизелов двигател - мощността, "отстранена" от единица обем на двигателя. Този параметър е 1,6 пъти по-добър за газотурбинните двигатели. В тази връзка обемът на двигателно-трансмисионното отделение на резервоар с газотурбинен двигател е по-малък.

№ p/n	Марка машина	Параметри
		MTO обем, куб.м	Мощност на двигателя, к.с.	Обща мощност MTO, NMTO, к.с./куб.м
1.	Танк Т-80У	2,8	1250	446
2.	танк М1А2 "Абрамс"	6,8	1500	220
3.	резервоар "леопард-2"	7,3	1500	205

Значително превъзходство в общата мощност на танка Т-80над американски танк Ейбрамспоради увеличените си размери на електроцентралата, поради големия обем на въздушния пречиствател.

Индикаторът за обща мощност показва не само оптималното разположение на MTO, но също така показва съвършенството на системите и компонентите на електроцентралата. Обща мощност на MTO на резервоара Т-80Унадвишава общия капацитет на резервоара "леопард-2" 2,2 пъти.

Увеличените обеми на MTO на чуждестранни танкове са принудени да удължат основата на танка, да увеличат силуета, добавяйки няколко тона общо "излишно" тегло, като по този начин увеличават, от една страна, цената на мощността на двигателя за добавената маса на превозното средство, а от друга страна, влошаване на показателите за мобилност. В тази връзка, нека сравним основните общи показатели на резервоарите с газотурбинни двигатели на Русия и САЩ по отношение на предните (Sl) и страничните (Sb) проекционни области: Т-80- 7,1 и 12,2 кв.м, и M1A1- съответно 7,68 и 15,5 кв.м.

За извършване на работния процес е необходимо определено количество въздух. Тъй като в газотурбинния двигател част от въздуха се изразходва за охлаждане на горивната камера, а съотношението на излишния въздух в работния процес също се увеличава, газотурбинният двигател се нуждае от повече въздух, отколкото дизеловия двигател. И въпреки факта, че за горивния процес в дизелов двигател се изразходва по-малко въздух, общото му количество (като се вземе предвид охлаждането на двигателя и трансмисията) се увеличава значително. Нека сравним танковите двигатели по този параметър М1 "Ейбрамс"и "леопард-2".

Параметър	дизел	GTD
– Разход на въздух за горене, kg/s	1,8	3,4
– Разход на въздух за охлаждане, kg/s 1) двигател 2) предаване	7 4,76	2,56 2,98
– Обща консумация, kg/s	13,56	7,98

Какъв е изводът? Повишеното (почти удвоено) търсене на въздух, както и няколко пъти увеличения общ топлопренос, са последвани от важни последици: необходимостта от увеличаване (почти три пъти) площите на радиаторите (топлообменниците), увеличаване на площите на засмукване жалузи, (т.е. увеличаване на отслабените зони).

ОПЕРАТИВНИ ПРЕДИМСТВА

Според чуждестранни източници цената на производството на газотурбинен двигател (със същата мощност като дизелов двигател) е около три пъти по-висока. Тези показатели бяха оценени като малко по-големи в домашната двигателостроителна индустрия (сравненията обаче не бяха достатъчно коректни, тъй като не произвеждахме танкови дизелови двигатели със същата мощност като газотурбинния двигател). Не трябва да се забравя, че разходните показатели трябва да се разглеждат, като се вземат предвид експлоатационните разходи за поддръжка, ремонт и експлоатационен живот на сравняваните двигатели и техните системи.

Нека представим резултатите от анализа на разходите за обучение и бойна експлоатация, базиран на данни, съответстващи на пълния експлоатационен живот на бойни машини с газотурбинен двигател и дизелов двигател (със същата мощност), извършен от MJCV (САЩ).

Операцията в армията показва, че ресурсът на танков газотурбинен двигател е почти 2-3 пъти по-висок от този на дизеловите двигатели, поради баланс и по-малко части.

Оценките на ресурса на газотурбинните двигатели според чуждестранни източници са подобни: според MJCV (САЩ) експлоатационният живот на газотурбинния двигател GT-601 в бойни условия е 3000 часа, в мирно време до 10000 часа.

Следните показатели за ефективност също са много важни:

Времето за подготовка на резервоара за работа, особено за стартиране на газотурбинен двигател при ниски температури на околната среда, е няколко пъти по-малко от това на дизелов двигател;

Изследвания, проведени в чужбина, установяват, че нивото на шума на газотурбинния двигател е наполовина по-ниско от това на дизелов двигател.

Като се има предвид, че сложността на поддръжката на системата за пречистване и охлаждане на въздуха в резервоара Т-80(и неговите модификации) практически липсва, предимствата на газотурбинните двигатели са очевидни.

ПОЛЗИ ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА

Ето данните за нивото на токсичност на отработените газове за транспортни газотурбинни двигатели и дизелови двигатели, получени по време на работа в щата Калифорния (САЩ).

Двигател	Съдържание в отработените газове, g/kWh
	HC+NOX	CO
дизел с естествен аспиратор	22	8,2
дизел с турбокомпресор	10,3	6,8
дизел с разделена камера	8–11	13,5–4,0
GTE (2 S/350K от British Leyland)	3,8	3,5
Забележка: Калифорнийска граница за HC+NOX=6,8 g/kWh.

резервоар за газов турбинен двигател Т-80няма алтернатива при работа в зона с радиоактивно замърсяване. Радиоактивните частици, излъчвани заедно с отработените газове, не влизат в контакт (както се случва при дизелов двигател) с маслото и следователно не влизат в маслената система, където може да възникне източник на радиация.

Важно е също така, че едностепенният въздушен пречиствател на резервоара Т-80, като инерционен апарат, не задържа радиоактивни частици в себе си, за разлика от двустепенните, бариерни (при повечето дизелови двигатели и в двигателя AGT-1500) и ги изхвърля с отделен прах.

Тези заключения бяха напълно потвърдени по време на експлоатацията на машина с газотурбинен двигател в района на аварията на атомната електроцентрала в Чернобил през 1986 г. )

ВМЕСТО ПОСЛЕДНИК

Резервоар с газотурбинен двигател, изпреварил времето си, нахлу в 21-ви век с огромен, неизчерпаем потенциал. От гледна точка на активната отбранителна политика, прокламирана от експерти, потенциални източници на бъдеща война, климатични и географски особености на местните региони, днес газотурбинният двигател е идеална електроцентрала за танкове на настоящето и бъдещето. Подчертаваме, че от 1972 г. (до 1986 г. включително) се провеждат редовно контролни и военни изпитания (КВИ) на всички видове налични танкове. В най-трудните условия на ускорена военна операция, усложнявайки изискванията всяка година, разширявайки географията, танковете изминават хиляди километри извън пътя, решавайки сложни задачи за стрелба и идентифицирайки слаби (или, както се казваше, "тесни места") места в дизайн и технология.

Въз основа на резултатите от KVI, всяко конструкторско бюро разработи набор от различни мерки, насочени към отстраняване на установените дефекти и подобряване на дизайна. С други думи, беше организирана мащабна системна работа, един вид състезание на състезателна основа. Заслугите на GBTU трябва да се отдадат на факта, че най-модерните дизайнерски идеи "преминаваха" от една марка автомобил на друга.

KVI се превърна в мощен стимул за подобряване и подобряване на качеството на всички видове танкове. Всеки KVI, като състезание на най-добрите, предполагала интрига, разкриваше нови неочаквани „изненади“, които съвместно бяха елиминирани и бяха под контрола на специалистите от GABTU.

Никой не искаше да "удря лицето в пръстта", всички раждаха технически шедьоври. Конкуренцията създаде атмосфера на постоянно усъвършенстване и чуждестранните танкостроители бяха принудени постоянно да ни „настигат“.

Днес чуждестранните танкостроители, заедно с разработването на танкове от следващо поколение, активно се занимават с модернизация на съществуващи модели. Ние също вървим по същия път, тъй като възможностите за модернизиране на нашите машини са огромни.

Не трябва непрекъснато да се обръщате назад към САЩ, американците са наясно, че не им трябва бойна машина с тегло 60-70 тона. И неслучайно новият GTE LV-100 се усъвършенства – тече интензивно търсене за намаляване на теглото на машината.

Въпреки приликата на двете марки ( Т-90и Т-80У) те имат своите предимства и, разбира се, своите недостатъци и този, чието превозно средство ще бъде по-конкурентноспособно в бойната ефективност, ще спечели.

Освен това организационните структури също се подобряват. По примера на авиационните и военноморските организации на базата на Уралвагонзавод е създаден научно-производствен холдинг, който не само ще обедини усилията на разработчиците на въздушни превозни средства.

Въпреки трудностите, предимно финансови, руските танкостроители непрекъснато работят както върху танка на бъдещето, така и върху модернизацията на съществуващия флот. Потенциалът на вътрешното танкостроене е неизчерпаем, а стереотипът за системната криза на вътрешното танкостроене е несъстоятелен.

ДВИГАТЕЛ 5TDF

От всички известни схеми и оформления на дизелови двигатели за осигуряване на най-плътното разположение на MTO резервоарите, дизеловият двигател тип 5TDF, по отношение на основните си параметри, вече е на нивото, постигнато от световната практика. Все още има достатъчно резерви за намаляване на размерите, увеличаване на мощността, технологично и дизайнерско опростяване, които все още не са използвани практически.

А.А. Морозов (18.04.73).

А. А. Морозов.

0. ИСТОРИЯ НА СЪЗДАВАНЕТО (накратко)

А. А. Морозов видя безполезността на двигателите от семейството V-2 през 1947 г. Във записа от 15.10.47 г. се посочва, че започва работа по танка Т-64 и той трябва да има боксерен двигател V-64. Само такава схема би могла да даде скок в развитието на танковете. Започва търсенето на схеми и изпълнители.

След войната немската техническа документация става собственост на СССР. Тя пада след н.е. Чаромски, като разработчик на самолетни двигатели, и той се интересува от „куфара“ на Юнкерс.

"Куфар" Junkers - серия от самолетни двутактови турбо-турбинни двигателиДжумо 205 с противоположно движещи се бутала е създаден в началото на 30-те години на ХХ век. Спецификации на двигателя Jumo 205-C следното: 6-цилиндров, мощност 600 к.судар 2 х 160 мм, обем 16,62 л.,степен на компресия 17:1, при 2.200 об/мин.

Двигател Jumo 205.

През военните години са произведени около 900 двигателя, които успешно се използват на хидросамолети До-18, До-27, а по-късно и на високоскоростни лодки. Малко след края на Втората световна война през 1949 г. е решено да се монтират такива двигатели на източногермански патрулни лодки, които са били в експлоатация до 60-те години.

Въз основа на тези разработки АД Чаромски през 1947 г. в СССР създава двутактов самолетен дизелов двигател М-305 с излитаща мощност 7360 kW (10 000 к.с.) и едноцилиндрово отделение на този двигател U-305 .

През 1954 г. сл. Хр. Чаромски излиза с предложение за създаване на дизелов двигател за среден танк на базата на U-305. Това предложение съвпадна с изискването на главния конструктор на новия танк А.А. Морозов и A.D. Чаромски е назначен за главен конструктор на завода. В. Малишев в Харков.

Тъй като конструкторското бюро за танкови двигатели на този завод остана в основния си състав в Челябинск, A.D. Чаромски трябваше да създаде ново конструкторско бюро, да създаде експериментална база, да създаде експериментално и масово производство и да разработи технология, която заводът нямаше.

Така се появява съветското 4TPD. Беше работещ двигател, но с един недостатък - мощността беше малко над 400 к.с., което не беше достатъчно за танк. Чаромски слага друг цилиндър и получава 5TD (вход 02/11/57).

През януари 1957 г. първият прототип на танковия дизелов двигател 5TD е подготвен за стендови изпитания. В края на стендовите изпитания 5TD през същата година беше прехвърлен на обектни (морски) изпитания в експериментален танк "обект 430", а до май 1958 г. премина междуведомствените държавни тестове с добра оценка.

И все пак те решиха да не прехвърлят дизеловия двигател 5TD в масово производство. Причината отново беше промяна в изискванията на военните за нови танкове, което отново наложи увеличаване на мощността. Като се вземат предвид много високите технически и икономически показатели на двигателя 5TD и присъщите му резерви (което също беше демонстрирано от тестове), нова електроцентрала с мощност около 700 к.с. реши да създаде на негова основа.

Въвеждането на допълнителен цилиндър промени сериозно динамиката на двигателя. Възникна дисбаланс, който предизвика интензивни усукващи вибрации в системата. В решаването му участват водещите научни сили на Ленинград (ВНИИ-100), Москва (НИИД) и Харков (ХПИ). 5TDF беше доведен до състояние ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО, чрез опит и грешка.

След като запазиха напречното разположение на двигателя с двупосочно задвижване и две планетарни бордови трансмисии, разположени на борда от двете страни на двигателя, дизайнерите се преместиха на свободните места отстрани на двигателя, успоредно на скоростни кутии, компресор и газова турбина, предварително монтирани в 4TD отгоре на блока на двигателя. Новото оформление даде възможност да се намали наполовина обемът на MTO в сравнение с танка T-54 и от него бяха изключени такива традиционни компоненти като централна скоростна кутия, скоростна кутия, главен съединител, бордови планетарни механизми за завъртане, крайни задвижвания и спирачки. Както беше отбелязано по-късно в доклада на GBTU, новият тип трансмисия направи възможно спестяването на 750 кг тегло и се състоеше от 150 машинно обработени части вместо предишните 500.

Всички системи за поддръжка на двигателя бяха блокирани над дизеловия двигател, образувайки "втория етаж" на MTO, чиято схема беше наречена "двустепенна".

Отначало надеждността на двигателя беше недостатъчна, по-малко от 150 часа (1967 г.).

Гаранционният срок за 5TDF в серийно изпълнение (двигатели от 3-та серия) е определен на 200 часа.

Двигателите от 4-та и 5-та серия са с гаранционен срок от 350 ч. Следващата стъпка е производството на двигатели от 6-та серия, които са подложени на ускорена военна експлоатация през 1971 г. с още по-добри резултати. Гаранционният им срок е определен на 400 часа, а от 1976 г. - 500 часа.

От 1971 г. 5TDF се ремонтира в Харковския танкоремонтен завод. Увеличен е и гаранционният срок за мотори, преминали "капитала" от 150 часа през 1971 г. на 250 часа през 1981 г.

Автономните системи за отопление и впръскване на масло направиха възможно за първи път (през 1978 г.) да се осигури студен старт на резервоарен дизелов двигател при температури до -20 градуса С (от 1984 до -25 градуса С). По-късно (през 1985 г.) стана възможно с помощта на системата PVV (нагревател на входящия въздух) да се извърши студен старт на четиритактов дизелов двигател (V-84-1) на танкове Т-72, ​​но само до температура -20 градуса С и не повече от двадесет стартирания в рамките на гаранционния срок.

Прочетете повече - Двигател 5TDFи неговите проблеми

Най-важното е, че 5TDF плавно премина към ново качество в дизеловите двигатели от серия 6TD (6TD-1 ... 6TD-4) с мощност от 1000-1500 к.с. и превъзхожда чуждестранните по редица ключови параметри.

История на фина настройка на 5TDF

Сравнителен анализ на параметрите на дизелови двигатели 6TD с танкови дизелови двигатели от други страни ги отличава благоприятно по отношение на специфични показатели, размери и необходимите обеми на двигателно-трансмисионните отделения на резервоарите. При същата мощност масата на дизеловия двигател 6TD-2 е с 1000 кг по-малка от масата на дизеловия двигател AVDS 1790 (САЩ), литровият капацитет е два пъти по-голям от този на дизеловия двигател C12V (Англия) и общият капацитет е 2 до 6 пъти по-голям от този на дизеловите двигатели от серията AVDS и C12V. Двигател 6TD-3 с мощност 1400 к.с има мощност, сравнима с най-добрите чуждестранни модели газотурбинни двигатели и дизелови двигатели, с практически непроменени показатели за тегло и размери.

1. ОСНОВНА СХЕМА И РАБОТА ЦИКЪЛ НА ДВИГАТЕЛЯ

Двигателят 5TDF е петцилиндров, многогоривен, двутактов турбо-турбинен двигател с противоположно движещи се течно охлаждани бутала с директно карбуриране, продухване с директен поток, хоризонтални цилиндри и двупосочно отвеждане на мощността.

Схематичната диаграма на двигателя е показана на фиг. един

В турбобуталния двигател, за разлика от буталните, има две лопатки, твърдо свързани един с друг - компресор и газова турбина.

Компресор 2 служи за предварително компресиране на въздуха, подаван към цилиндрите. Компресията на въздуха е необходима за продухване на цилиндри и усилване на двигателите. При усилване теглото на пълненето на цилиндрите с въздух се увеличава. Това ви позволява да увеличите количеството гориво, подавано към цилиндрите, и по този начин значително да увеличите мощността на двигателя.

Газова турбина 1 преобразува част от топлинната енергия на газовете, изпускани в цилиндъра, в механична енергия, която се използва за задвижване на компресора. Използването на енергия от отработените газове в турбината повишава ефективността на двигателя.

Мощността, развивана от газовата турбина, е по-малка от мощността, необходима за задвижване на компресора. За компенсиране на липсващата мощност се използва част от мощността, развивана от буталната част на двигателя. За тази цел нагнетателят през скоростната кутия 3 е свързан към коляновия вал на двигателя.

Пет цилиндъра са разположени хоризонтално. В стените на всеки цилиндър има: от една страна - три реда продухващи прозорци, от друга - изпускателни прозорци. Прозорците за почистване се използват за пропускане на свеж заряд (въздух) в цилиндрите. Въздухът се подава към прозорците за продухване от компресора през междинен обем на блока, наречен приемник за продухване. Изпускателните прозорци 4 осигуряват освобождаването на отработените газове от цилиндъра. Отработените газове, напускащи цилиндъра, влизат през изпускателния колектор в газовата турбина.

iB всеки цилиндър има две противоположно движещи се бутала. Между буталата при максимална конвергенция се образува горивна камера. Всяко бутало е свързано с коляновия си вал посредством свързващ прът. Буталата, в допълнение към прякото си предназначение, контролират отварянето и затварянето на прозорците за продухване и изпускане, тоест изпълняват функциите на газоразпределителен механизъм. В тази връзка буталата, които управляват прозорците за продухване, както и свързаните с тях части от механизма иривошиляо-прът, се наричат ​​вход (продувка), а буталата, които управляват изходните прозорци, се наричат ​​изходни.

Коляновите валове са свързани помежду си чрез зъбни колела на крайното задвижване. Посоката на въртене на валовете е една и съща - по посока на часовниковата стрелка от страната на турбината. В този случай изпускателният колянов вал води всмукателния вал с 10°. При такова изместване на коляновия вал се постига максимална конвергенция на буталата на виуок и изпускателния вал, когато изпускателният вал премине своята геометрична вътрешна мъртва точка (BDC) с 5 °, а всмукателният вал не достигне своите вътрешни мъртви точки при 5 °. Това положение на коляновия механизъм на двигателя съответства на минималното разстояние между буталата и условно се нарича вътрешна обемна мъртва точка (v.o.m.t.).

Действителният коефициент на компресия, определен от момента на затваряне на прозорците за продухване, е 16.i5. Коефициентът на геометрична компресия е 20,9.

Ъгловото изместване на коляновия вал в комбинация с асиметричното разположение на отворите за продухване и изпускане по дължината на цилиндъра гарантира, че се получава необходимото време на клапана, при което цилиндърът се почиства достатъчно от изгорелите газове и цилиндърът се пълни с компресиран въздух.

Поради ъгловото изместване на коляновия вал, взетият от тях въртящ момент не е еднакъв и доставя 30% за всмукателния вал и 70% за изпускателния вал от общия въртящ момент на двигателя. Въртящият момент, развиван върху всмукателния вал, се предава през крайните задвижващи зъбни колела към изпускателния вал. Общият въртящ момент се взема от двете страни на изпускателния вал и се предава чрез две зъбни съединители на полутвърда връзка към валовете на редуктора на обекта.

Работен цикъл на двигатели с разпределителен вал

Работни цикли (Двутактовите и четиритактовите двигатели се състоят от едни и същи процеси - пълнене на цилиндъра с нов заряд, компресиране на работния флуид, разширяване на продуктите от горенето и освобождаване на отработени газове.

В четиритактовите двигатели, както знаете, тези процеси се извършват в четири цикъла - четири хода на буталото или два оборота на коляновия вал. В същото време процесите на компресия и разширяване, необходими за превръщане на топлината в работа, отнемат само половината от времето на целия цикъл.

Другата половина на цикъла е заета от спомагателни процеси на всмукване и изпускане, които осигуряват смяната на работния флуид в цилиндъра. В резултат на това времето, определено за работния цикъл, не се използва напълно по отношение на получаването на работа.

При двутактовите двигатели работният цикъл се извършва в два цикъла - два хода на буталото или един оборот на коляновия вал. Следователно при двутактов двигател броят на циклите, извършени за единица време, ще бъде два пъти по-голям, отколкото при четиритактов двигател, което при равни други условия определя увеличаването на мощността на двигателя.

Най-съществените разлики между двутактов цикъл и четиритактов цикъл са свързани с организацията на газообменните процеси. При четиритактовите двигатели процесите на всмукване и изпускане се извършват в резултат на помпено действие на буталото за два цикъла. При двутактовите двигатели продължителността на тези процеси е ограничена от периодите на отворени прозорци за изпускане и продухване. За да се осигури задоволително протичане на газообменните процеси при условия на ограничено време и липса на помпено действие на буталото, цилиндърът на двутактов двигател се пълни и почиства с въздух, предварително компресиран до определено налягане от специално устройство, наречено компресор.

Работният цикъл на двигателя 5TDF се илюстрира с индикаторна диаграма на работния цикъл (фиг. 2), показваща промяната в налягането на газа в цилиндъра в зависимост от позицията на буталото, диаграма за синхронизация на клапаните (фиг. 3) и диаграма на характерните позиции на коляновия механизъм на двигателя (фиг. 4).

Фиг. 2. Индикаторна диаграма на работния цикъл.

Работният цикъл на двигателя 5TDF протича в следната последователност.

Разширителен ход. Началото на хода на разширение (краят на хода на компресия) съответства на позицията на коляновия механизъм на двигателя в v.o.m.t.Състоянието на газа в цилиндъра в този момент е отбелязано с точка C от индикаторната диаграма (фиг. 2). Ходът на разширение се характеризира с увеличаване на обема на цилиндъра, поради различното движение на буталата.

Ориз. 3. Диаграма на фазите на газоразпределението: b - в началото на обратното броене от w.m.t. изпускателен вал.

Ориз. 4. Схема на характерните позиции на коляновия механизъм.

В началния период на хода на разширение в цилиндъра протича процесът на изгаряне на горивото, в резултат на което химическата енергия на горивото се превръща в топлинна енергия, поради интензивно отделяне на топлина, температурата и налягането на газовете в цилиндърът се увеличава рязко (линия C - Z). Максималното налягане на газа се достига в точка Z, няколко градуса след V.O.T. B, освен това, поради постепенното затихване на горенето и бързото увеличаване на обема на цилиндъра, налягането намалява (линия Z - в 1).

По време на процеса на разширение част от топлинната енергия на газовете се превръща в механична работа.

До 106 ° след v.o.m.t. (111° след вътрешната мъртва точка на изпускателния вал) изпускателното бутало започва да отваря изпускателните прозорци (точка в 1на фиг. 2, 3 и 4а). Под въздействието на свръхналягане започва отделянето на отработени газове от цилиндъра. Отработените газове през изпускателния колектор влизат в турбината, в която газовете се разширяват допълнително и тяхната топлинна енергия се превръща в механична работа.

Поради началото на отработените газове налягането на газа в цилиндъра намалява (т в 1 — P 1на фиг. 2).

20° след отваряне на изпускателните отвори (126° след TDC, 131° след TDC на изпускателния вал), всмукателното бутало започва да отваря отворите за продухване на цилиндъра (точка P 1на фиг. 2, 3 и 4b). През постепенно отварящите се прозорци за продухване от приемника за продухване, сгъстен въздух се втурва в цилиндъра, измествайки отработените газове от цилиндъра.

Пълненето на цилиндъра с пресен заряд при изхвърляне на отработените газове се нарича производство на цилиндъра.

За да се подобри продухването, както и последващото образуване на смес, на въздуха, влизащ в цилиндъра, се придава въртеливо движение, което се осигурява от подходящото разположение на прозорците за продухване.

Когато буталата достигнат мъртвата точка на външния обем (V.O.D.C.), ходът на разширение свършва (точка а на фиг. 2). Прозорците за изпускане и продухване на цилиндъра са напълно отворени (фиг. 4, в).

По този начин в този цикъл основният процес на разширяване (линия C - Z - в 1 — P 1 — ана фиг. 2) се наслагват в началния период на изгаряне на горивото, а в крайния период - процесът на отделяне на отработени газове и пълнене на цилиндъра със свеж заряд.

Такт на компресия.Тактът на компресия се характеризира с намаляване на обема на цилиндъра и се осъществява със сближаващо се движение на буталата от N.O.M.T. до в.о.м.т. В началото на цикъла, с едновременно отворени прозорци за продухване и изпускане, продухването на chi-lindron продължава (линия a - в 2). След това изпускателните прозорци се затварят (точка в 2на фиг. 2, 3 и 4, г), което съответства на края на отделянето на газове и продухването на цилиндъра. В същото време прозорците за прочистване също са затворени. От момента, в който прозорците за прочистване са затворени (точка P 2на фиг. 2, 3 и 4, г) започва компресия на свеж заряд, по време на което неговото налягане и температура в цилиндъра се повишават (линии P 2- C на фиг. 2).

В края на хода на компресия, 19° преди v.o.m.t. (или 14° спрямо ГМТ на изпускателния вал) горивната помпа започва да подава гориво (точка t на фиг. 2 и 3). Впръскването на гориво в цилиндъра започва малко по-късно. Под въздействието на високата температура на компресирания в цилиндъра въздух, пулверизираното гориво се нагрява, изпарява се и скоро се запалва.

Изгарянето на гориво, започнало в края на компресията, продължава в началния период на хода на разширение.

От диаграмата на времето на клапана (фиг. 3) следва, че "продължителността на отваряне на изпускателните прозорци (изпускателни) е 138 ° на въртене на коляновия вал, а продухването (входа) - 118 °. Едновременно отваряне на продухването и изпускането прозорци, съответстващи на периода на lrodugaki , е равно на 118°.

Процесът на газообмен на разглеждания двигател може да бъде разделен на два характерни периода (фиг. 2 и 3):

свободен изход (изход преди продухване)—линия в 1— P 1.

вход и изход (продухване) - линия P 1— в 2.

2. УСТРОЙСТВО НА ДВИГАТЕЛЯ

Двигателят 5TDF се състои от колянов механизъм, скоростен механизъм, компресор, турбина, системи за подаване на гориво, управление, смазване, охлаждане, обезвъздушаване и стартиране.

Коляновият механизъм на двигателя се състои от рамка, колянови валове, свързващи пръти и бутала.

Рамката на двигателя включва: блок, корпус на трансмисията, плоча на турбината, странични картери и цилиндри.

В блок 8 (фиг. 5) са монтирани цилиндри 4 и колянови валове - вход 3 и изход 16.

Всеки цилиндър има две бутала - вход 23 и изход 22. Буталата са свързани с коляновия вал посредством свързващи пръти 11.

Двигателят е с пет цилиндъра. Диаметърът на цилиндъра и ходът на буталото са еднакви и са равни на 120 мм.

Страната на двигателя, върху която е разположена турбината, се счита за предна страна на двигателя. От тази страна се поддържа броят на чи-линдри. Посоката на въртене на коляновия вал е по посока на часовниковата стрелка от предната част на двигателя.

Редът на работа на цилиндрите 1-4-2-b-3.

Коляновите валове са монтирани в блока взаимно успоредно от противоположните страни в разделени основни лагери. Капаковете (окачването) 2 и 17 на основните лагери на коляновия вал са затегнати с блока с дванадесет захранващи болта 19.

Силите на налягането на газа, действащи върху всмукателните и изпускателните бутала, се предават през съответните свързващи пръти, колянови валове и капаци към силовите болтове и се затварят върху тях. В резултат на това блокът се разтоварва от силите на налягането на газа.

Страничните картери вход 1 и изход 18 са прикрепени към блока с шпилки. Страничните картери затварят вътрешната кухина на блока, освен това се използват за монтиране на редица агрегати на двигателя.

Блокът има кухини за преминаване на охлаждащата течност, както и канали за масло и гориво. Маслото от двигателя се източва през клапан 26, охлаждащата течност - през клапан 24. В надлъжните канали на долната част на блока са монтирани маслени помпи 20 и 25. .

В централната зона на цилиндрите са монтирани инжекторите на системата за впръскване на двигателя с гориво и въздушният клапан 10 на системата за стартиране на двигателя със сгъстен въздух.

Продухващите прозорци а на цилиндъра през кухина в блока са свързани към два продухващи приемника b, изпълнени под формата на надлъжни канали в отливката на блока. Приемниците за продухване са свързани към горните 4 (фиг. 6) и долните 11 изходни дюзи на компресора 12.

Ориз. 5. Напречно сечение на двигателя по оста на 3-ти цилиндър и по протежение на силовите болтове:

/ и 18 - странични картери; 2 и 17 - висулки; 3 — входящ колянов вал; 4 - цилиндър; 5—стартер-генератор; 6—гърбичен вал; 7—горивна помпа за високо налягане; 8 - блок; 9 - капак; 10 - клапан на системата за стартиране на двигателя със сгъстен въздух; // - свързващ прът; 12 - горен изпускателен колектор; 13 - воден колектор; 14 - маслен центробежен филтър; 15 - фин горивен филтър; 16— изпускателен колянов вал; 19 - захранващ болт; 20 и 25 - изпомпване на маслени помпи; 21 - долен изпускателен колектор; 22 - изпускателно бутало; 23 - входно бутало; 24 - клапан за източване на охлаждащата течност; 26 - клапан за източване на масло; 27— шарнирна опора; а - прочистване на прозорците на chi-lindra; b - приемник за прочистване; в - изпускателни прозорци на цилиндъра.

Ориз. 6. Двигател 5TDF (изглед от страната на нагнетателя):

/ - регулатор; 2 - капак на трансмисията; 3 - трансферна плоча; 4 - горен разклонител на компресора; 5 - салон; 6 - сензор на тахометъра; 7 - компресор; 8 - опорна скоба; 9 - назъбен съединител за извличане на мощност; 10—салон маслена помпа; 11 — долен разклонител на компресора; 12 - компресор.

(Изпускателните прозорци в (фиг. 5) на цилиндъра са свързани към дюзите на изпускателните колектори (горен 12 и долен 21). Изпускателните колектори са свързани към дюзите на входа на турбината 4 посредством адаптерни тръби 5 (p , Фиг. 7).

Плочата 6 на турбината е прикрепена към предния край на блока. Турбинната плоча се използва за монтаж на турбината и водната помпа 3.

Към задния край на блока са прикрепени плоча 3 (фиг. 6) на трансмисията и капак 2. В плочата и капака на трансмисията са монтирани зъбни колела на главното зъбно колело и задвижванията към агрегатите. Върху плочата и капака на трансмисията е монтиран компресор, към който е прикрепен нагревател на въздуха, маслена помпа за впръскване, помпа за подаване на гориво, регулатор на оборотите на двигателя / обезвъздушител на скоростта 5, маслена помпа 10 вентилатор, сензор за тахометър 6 , компресор 7, въздушен разпределител на пусковата система сгъстен въздух.

В горната част на двигателя, стартер-генератор 5 (фиг. 5), фин горивен филтър 15, горивни помпи с високо налягане 7, затворени с капак 9, маслен центробежен филтър 14, воден колектор 13 и агрегати на системата за пускане на сгъстен въздух - монтирани са влаго-маслен сепаратор 1 (фиг. 7), дозатор за впръскване на масло 9.

В долната част на блока в надлъжните канали са монтирани две изпускателни помпи 7. Двигателят е свързан към трансмисията на обекта с помощта на две зъбни съединители 9 (фиг. 6), монтирани в краищата на изпускателния колянов вал.

За монтиране на двигателя се използват две опори 8, фиксирани върху блока и страничните картери в изходните точки на краищата на изпускателния колянов вал, и шарнирна опора 27 (фиг. 5), монтирана в долната част на картера на резервоара от страна на прочистването. Върху хомота от страната на турбината, когато двигателят е монтиран в обекта, в жлеба са монтирани два стоманени/полупръстена, които служат за твърдо фиксиране и двустранно (по оста на изпускателния колянов вал) посока на температурно удължаване на двигателя спрямо тялото на обекта.

Подвижните елементи на шарнирната опора осигуряват термични разширения на двигателя по оста на коляновия вал и в перпендикулярна посока, тоест към всмукателния колянов вал.

3. ИНФОРМАЦИЯ ЗА РАБОТА НА ДВИГАТЕЛЯ

Приложими оперативни материали

Основният вид гориво за захранване на двигателя е горивото за високоскоростни дизелови двигатели GOST 4749-73:

при температура на околната среда не по-ниска от +5°C - марка DL;

при температура на околната среда от +5 до -30°C - клас DZ;

при температура на околната среда под -30°C - степен ДА.

При необходимост е позволено да се използва гориво от клас DZ при температура на околната среда над +50°C.

В допълнение към горивото за високоскоростни дизелови двигатели, двигателят може да работи с реактивно гориво TC-1 GOST 10227-62 или моторен бензин A-72 GOST 2084-67, както и смеси от използвани горива във всякакви пропорции.

За смазване на двигателя се използва масло M16-IHP-3 TU 001226-75. При липса на това масло е разрешено използването на масло MT-16p.

При преминаване от едно масло към друго, останалото масло от картерната кухина на двигателя и масления резервоар на машината трябва да се източи.

Смесването на отработени масла помежду си, както и използването на други марки масла е забранено. Допуска се смесване в маслената система на неизточващия се остатък от една марка масло с друга, новонапълнена.

При източване температурата на маслото трябва да бъде най-малко +40°C.

За охлаждане на двигателя при температура на околната среда най-малко +5°C използва се чиста прясна вода без прекарани механични примеси специален филтър, прикрепен към EC на машината.

За да се предпази двигателя от корозия и „образуване на котлен камък“, към водата, преминала през филтъра, се добавя 0,15% трикомпонентна добавка (0,05% от всеки от компонентите).

Добавката се състои от тринатриев фосфат GOST 201-58, калиев хром пик GOST 2652-71 и натриев нитрит GOST 6194-69 трябва първо да се разтвори в 5-6 литра вода, прекарана през химически филтър и загрята до температура 60-80 °C . В случай на зареждане с гориво 2-3 литра е разрешено (еднократно) да се използва вода без добавки.

Не изливайте антикорозионна добавка директно в системата.

При липса на трикомпонентна добавка се допуска използването на чист пик на хром 0,5%.

При температура на околната среда под +50°C трябва да се използва нискозамръзваща течност (антифриз) от клас "40" или "65" GOST 159-52. Антифриз марка "40" се използва при температури на околната среда до -35 ° C, при температури под - 35°C - антифриз марка "65".

Зареждайте двигателя с гориво, масло и охлаждаща течност, като спазвате мерките за предотвратяване на навлизането на механични примеси и прах, а в горивото и маслото, в допълнение, влага.

Необходимо е да се зарежда през филтър с копринена кърпа. Препоръчително е маслото да се пълни с помощта на специални петролни танкери. Напълнете масло, вода и ниско замръзваща течност през филтър с мрежа № 0224 GOST 6613-53.

Напълнете системите до нивата, посочени в ръководството за експлоатация на машината.

За да запълните напълно обемите на системите за смазване и охлаждане, е необходимо да стартирате двигателя за 1-2 минути след зареждане с гориво, след което да проверите нивата и, ако е необходимо, заредете системите,

По време на работа е необходимо да се контролира количеството охлаждаща течност и масло в системите на двигателя и да се поддържат нивата им IB в определените граници.

Не позволявайте на двигателя да работи, ако има по-малко от 20 литра масло в резервоара на системата за смазване на двигателя.

Ако нивото на охлаждащата течност спадне поради изпаряване или течове, добавете вода или антифриз съответно към охладителната система.

Източете охлаждащата течност и маслото през специалните изпускателни клапани на двигателя и машината (нагревателен котел и резервоар за масло) с помощта на маркуч с фитинг с отворени гърловини за пълнене. За да премахнете напълно остатъците от вода от охладителната система, за да предотвратите замръзване, се препоръчва да разлеете системата с 5-6 литра ниско замръзваща течност.

Характеристики на работата на двигателя с различни видове гориво

Работата на двигателя с различни видове гориво се осъществява от механизъм за управление на подаването на гориво, който има две позиции за настройка на лоста за много гориво: работа на гориво за високоскоростни дизелови двигатели, гориво за реактивни двигатели, бензин (с мощност редукция) и техните смеси във всякакви пропорции; работи само на бензин.

Работата с други видове гориво в това положение на лоста е строго забранена.

Механизмът за управление на подаването на гориво се настройва от позиция „Работа на дизелово гориво“ в позиция „Работа на бензин“ чрез завъртане на регулиращия винт на лоста за много гориво по посока на часовниковата стрелка до спиране и от позиция „Работа на бензин“ до позиция „Работа с дизелово гориво“ - чрез завъртане на регулиращия винт на лоста за много гориво обратно на часовниковата стрелка, докато спре.

Характеристики на стартиране и работа на двигателя при работа на бензин. Най-малко 2 минути преди стартиране на двигателя е необходимо да включите BCN помпата на машината и интензивно да изпомпвате горивото с ръчната бустерна помпа на машината; във всички случаи, независимо от температурата на околната среда, преди стартиране, двойно впръскване на масло в цилиндрите.

Бензиновата центробежна помпа на машината трябва да остане включена през цялото време на работа на двигателя на бензин, смеси от него с други горива и при кратки спирания (3-5 минути) на машината.

Минималната стабилна скорост на празен ход, когато двигателят работи на бензин, е 1000 в минута.

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ НА РАБОТА

За предимствата и недостатъците на това двигател припомня С. Суворов, в книгата си "Т-64".

На танковете Т-64А, произвеждани от 1975 г., бронята на кулата също беше подсилена чрез използването на корундов пълнител.

При тези машини капацитетът на резервоарите за гориво също беше увеличен от 1093 литра на 1270 литра, в резултат на което на гърба на кулата се появи кутия за съхранение на резервни части. На машини от предишни издания резервните части бяха поставени в кутии на десния калник, където бяха монтирани допълнителни резервоари за гориво, свързани към горивната система. Когато водачът инсталира клапан за разпределение на горивото на която и да е група резервоари (заден или преден), горивото се генерира предимно от външни резервоари.

В механизма за опъване на гъсеницата е използвана двойка червячно задвижване, което позволява работата му без поддръжка през целия живот на резервоара.

Производителността на тези машини е значително подобрена. Така например извадката преди следващата номерационна услуга беше увеличена от 1500 и 3000 km на 2500 и 5000 km съответно за T01 и TO. За сравнение, на танка Т-62 TO1 TO2 е извършен след 1000 и 2000 км пробег, а на танка Т-72 - съответно след 1600-1800 и 3300-3500 км пробег. Гаранционният срок на двигателя 5TDF беше увеличен от 250 на 500 часа, гаранционният срок на цялата машина беше 5000 км.

Но училището е само прелюдия, основната експлоатация започна във войските, където попаднах след като завърших училището през 1978 г. Непосредствено преди дипломирането ни информираха за заповедта на главнокомандващия на Сухопътните войски, че възпитаниците на нашето училище трябва да бъдат разпределени само в онези формирования, където има танкове Т-64. Това се дължи на факта, че войските са имали случаи на масова повреда на танкове Т-64, по-специално на двигатели 5TDF. Причината е непознаване на материалната част и правилата за експлоатация на тези резервоари. Приемането на танка Т-64 беше сравнимо с прехода в авиацията от бутални двигатели към реактивни двигатели - ветераните от авиацията си спомнят как беше.

Що се отнася до двигателя 5TDF, имаше две основни причини за неговия отказ във войските - прегряване и износване на прах. И двете причини са възникнали поради незнание или пренебрегване на правилата за експлоатация. Основният недостатък на този двигател е, че не е предназначен за глупаци, понякога изисква да направите това, което е написано в ръководството за употреба. Когато вече бях командир на танкова рота, един от моите

командирите на взводове, възпитаник на Челябинското танково училище, който обучаваше офицери за танкове Т-72, ​​някак си започнаха да критикуват електроцентралата на танка Т-64. Той не харесваше двигателя и честотата на поддръжката му. Но когато му беше зададен въпросът „И колко пъти за шест месеца отваряхте покривите на MTO на трите си учебни танка и гледахте в двигателно-трансмисионното отделение?“ Оказа се, че никога. И танковете отидоха, осигуриха бойна подготовка.

И така по ред. Прегряването на двигателя е възникнало по няколко причини. Първо - механикът забрави да свали постелката от радиатора и след това не погледна инструментите, но това се случваше много рядко и като правило през зимата. Вторият и основен е пълнене с охлаждаща течност. Според инструкциите трябва да се напълни вода (през летния период на работа) с трикомпонентен

добавка и водата трябва да се излива през специален сулфофилтър, с който са оборудвани всички автомобили с ранни пускания, а на новите машини такъв филтър се издава по един на компания (10-13 резервоара). Двигателите отказват, главно за танковете от учебната оперативна група, които се експлоатират поне пет дни в седмицата и обикновено се намират на полигони в полеви паркове. В същото време "учебниците" по механиката на водача (т.нар. механика на тренировъчни машини), като правило, са упорити работници и любезни

съвестни момчета, но които не познаваха тънкостите на конструкцията на двигателя, понякога можеха да си позволят да наливат вода в охладителната система просто от крана, особено след като сулфофилтърът (който е един на фирма) обикновено се съхраняваше в зимни апартаменти, някъде в кап-ренде заместник-ръководител на дружеството. Резултатът е образуване на котлен камък в тънките канали на охладителната система (в областта на горивните камери), липса на циркулация на течността в най-нагрятата част на двигателя, прегряване и отказ на двигателя. Образуването на котлен камък изостри факта, че водата в Германия е много твърда.

Попаднал в съседен блок, двигателят е изваден поради прегряване по вина на водача. След като откри малък теч на охлаждаща течност от радиатора, по съвет на един от "експертите" да добави горчица към системата, той купи пакет горчица в магазина и изля всичко в системата, в резултат - запушване на каналите и отказ на двигателя.

Имаше и други изненади с охладителната система. Изведнъж той започва да изхвърля охлаждащата течност от охладителната система през пара-въздушния клапан (PVC). Справи се и с това. Факт е, че двигателят 5TDF има хоризонтално разположение на буталото и съответно ризата за охлаждане на цилиндъра е разположена около тях, т.е. както отгоре, така и отдолу. През охладителната риза във всеки цилиндър се завинтват четири горивни инжектора (два отгоре, два отдолу) с термоустойчиви гумени уплътнения.

и двигателят ще спре да работи. Някои, без да разбират за какво става въпрос, се опитват да го стартират от влекач - резултатът е унищожаването на двигателя. По този начин заместник-техническият офицер от моя батальон ми направи „подарък“ за Нова година и трябваше да сменя двигателя на 31 декември. Преди Нова година имах време, т.к. подмяната на двигателя на танка Т-64 не е много сложна процедура и, най-важното, не изисква центриране при инсталирането му. През повечето време при подмяната на двигателя на резервоара T-64, както и на всички вътрешни резервоари, е процедурата за източване и пълнене на масло и охлаждаща течност. Ако на нашите танкове, вместо дуритни тръбни връзки, имаше съединители с клапани, както при Leopards или Leclercs, тогава подмяната на двигателя на танковете T-64 или T-80 ще отнеме не повече време, отколкото подмяната на целия захранващ блок на Западни танкове. Така например в онзи паметен ден на 31 декември 1980 г., след източване на маслото и охлаждащата течност, прапорщик Е. Соколов и аз „изхвърлихме” двигателя от МТО само за 15 минути.

Втората причина за повреда на двигателите 5TDF е износването на прах. Система за пречистване на въздуха Ако не проверите нивото на охлаждащата течност навреме, но се предполага, че трябва да се проверява преди всяко излизане от машината, тогава може да дойде момент, в който няма да има течност в горната част на охладителната риза, и се получава локално прегряване. В този случай най-слабото място е дюзата. В този случай уплътненията на дюзата изгарят или самата дюза се проваля, след това през пукнатини в нея или изгорени уплътнения газовете от цилиндрите проникват в охладителната система и под тяхното налягане течността се изхвърля през PVC. Всичко това не е фатално за двигателя и се елиминира, ако в подразделението има знаещ човек. При конвенционалните редови и V-образни двигатели в подобна ситуация "води" уплътнението на главата на цилиндъра и в този случай ще има повече работа.

Ако в такава ситуация двигателят е спрян и не се вземат мерки, тогава след известно време цилиндрите ще започнат да се пълнят с охлаждаща течност, двигателят е инерционна решетка и циклонен въздушен филтър. Въздушният филтър се промива при необходимост съгласно инструкциите за експлоатация. На танкове от типа Т-62 се мие през зимата след 1000 км пробег, а през лятото след 500 км. На танка Т-64 - ако е необходимо. Тук е препъникамъкът - някои го приеха като нещо, което изобщо не можеш да го измиеш. Необходимостта възникна, когато петролът влезе в циклоните. И ако има масло в поне един от 144-те циклона, тогава въздушният филтър трябва да се измие, т.к. през този циклон непочистеният въздух с прах навлиза в двигателя и след това, като шмиргел, цилиндровите облицовки и буталните пръстени се изтриват. Двигателят започва да губи мощност, разходът на масло се увеличава и след това спира да стартира напълно.

Не е трудно да проверите навлизането на масло в циклоните - просто погледнете входовете на циклоните на въздушния филтър. Обикновено те гледаха тръбата за изхвърляне на прах от въздушния пречиствател и ако върху нея се намери масло, тогава въздушният филтър също беше разгледан и ако е необходимо, след това измит. Откъде дойде маслото? Просто е: гърлото за пълнене на масления резервоар на системата за смазване на двигателя е разположено до мрежата за всмукване на въздух. При зареждане с масло за скрап обикновено се използва лейка, но тъй като отново, на тренировъчните машини, лейките като правило отсъстваха (някой е изгубен, някой е поставил гусенична писта, забравил е и е карал през нея и т.н.), след това механиците изляха масло просто от кофи, докато маслото се разля, първо падна върху решетката за всмукване на въздух, а след това във въздушния пречиствател. Дори зареждане с масло през лейка, но при ветровито време маслото се пръска от вятъра върху мрежата на въздухочистителя. Ето защо, при зареждане с гориво, поисках от подчинените си да положат постелка от комплекта резервни части на резервоара върху решетката за всмукване на въздух, в резултат на което избегнах проблеми с прашното износване на двигателя. В същото време трябва да се отбележи, че условията на запрашеност в Германия през лятото бяха най-тежки. Така например по време на дивизионните учения през август 1982 г., когато маршируваше през горските сечи на Германия, поради висящия прах, дори не се виждаше къде свършва цевта на вашия собствен танк. Разстоянието между колите в конвоя се поддържаше буквално с мирис. Когато оставаха само няколко метра пред резервоара отпред, беше възможно да се различи миризмата на изгорелите му газове и да се забави навреме. И така 150 километра. След похода всичко: танкове, хора и лицата им, гащеризони и ботуши бяха в същия цвят - цвета на пътния прах.

Модернизиран двигател 5TDFM

Инсталирането на двигателя 5TDFM изисква подмяна на стандартния въздушен филтър с нов и усъвършенстване на изпускателната система. Модернизацията се извършва чрез подмяна на двигателя 5TDF с двигател 5TDFM, инсталиране на нов въздухочистител с увеличен въздушен поток за захранване на двигателя и усъвършенстване на изпускателната система.

		5TD	5TDF	5TDFM	5TDFMA
година		1956	1960	1972
Мощност, к.с					1050
Диаметър на цилиндъра, мм
Ход на буталото, мм		2x120
Брой на цилиндрите
Работен обем, л		13,6
Скорост, мин. -1		3000	2800		2850
Размери, мм:	дължина	1,47
	ширина
	височина
Обща мощност, hp / m 3		729,5		1084	1345
Специфично тегло, kg/hp			1,47	1,22	0,99
Литър мощност, к.с./л		42,8		62,5	77,2
Специфичен разход на гориво, g/l.s.h.

1. Двигател 5TDF. Техническо описание. М - 1977. Издателство на Министерството на отбраната на СССР.

2. "Куфар", или две бутала в един цилиндър, Виктор Марковски. „Двигател” No4 (10) юли-август 2000г

3. С. Суворов. Т-64. Танкмайстор. Специално издание.

През петдесетте години на миналия век широко се използват газотурбинни двигатели (GTE) от различни класове. Турбореактивните двигатели ускоряват самолетите до свръхзвукови скорости, а локомотиви и кораби с първите модели газотурбинни двигатели се движат по водата и железопътните линии. Бяха направени опити за оборудване на камиони с такива двигатели, но тези експерименти бяха неуспешни. Такива електроцентрали с всичките си предимства - ефективност в номиналния режим на работа, компактност и възможност за използване на различни видове гориво - не бяха без недостатъци. На първо място, това е твърде голям разход на гориво при ускорение или спиране, което в крайна сметка определи нишата, в която са намерили своето приложение газотурбинните двигатели. Един от резултатите от различни експерименти с такава електроцентрала беше съветският танк Т-80. Но постигането на световна слава далеч не беше лесно. От началото на работата по създаването на резервоарен газотурбинен двигател до началото на масовото му производство са изминали почти две десетилетия.

Първи проекти

Идеята да се направи танк с газотурбинна електроцентрала се появи още когато никой не се замисли за проекта Т-80. Още през 1948 г. конструкторското бюро за производство на турбини на Ленинградския завод Киров започва работа по проект за резервоарен газотурбинен двигател с мощност 700 конски сили. За съжаление проектът беше затворен поради безполезност. Факт е, че двигателят със 700 конски сили, според изчисленията, изразходва изключително голямо количество гориво. Скоростта на потока беше счетена за твърде висока за практическа употреба. Малко по-късно бяха правени многократно опити за проектиране на други двигатели от този клас, но те също не дадоха никакъв резултат.

През втората половина на петдесетте ленинградски дизайнери създадоха друг двигател, който достигна етапа на сглобяване на прототипа. Полученият GTD-1 не беше оборудван с топлообменник и произвеждаше мощност до хиляда конски сили с разход на гориво от 350-355 g / к.с. з. Скоро на базата на този двигател бяха направени две модификации: GTD1-Gv6 със стационарен топлообменник и GTD1-Gv7 с въртящ се. За съжаление, въпреки известен напредък, и трите модела GTE имат по-висок разход на гориво от изчисления. Не беше възможно да се подобри този параметър, така че проектите бяха затворени.

Като цяло всички ранни GTE проекти за земя, включително верижни превозни средства, не бяха особено успешни. Всички те не успяха да достигнат до серийно производство. В същото време, по време на разработването и тестването на нови двигатели, беше възможно да се намерят много нови оригинални технически решения, както и да се събере необходимата информация. По това време се формират две основни тенденции: опити да се адаптира самолетен двигател за използване на танк и да се направи специален газотурбинен двигател.

В началото на шейсетте години се случиха няколко събития, които оказаха положително въздействие върху цялата посока. Първо, Изследователският институт по двигатели (NIID) предложи няколко варианта за двигателното отделение за танка Т-55. Предложени бяха две версии на газотурбинния двигател, които се различават една от друга по мощност и разход на гориво. През април 1961 г. беше издадена съответна заповед от ръководството на страната, според която NIID трябваше да продължи работата по започнатите проекти и в Челябинския тракторен завод беше създадено специално конструкторско бюро, занимаващо се изключително с газ. турбинни двигатели.

Челябинск двигатели

Новото бюро получи индекс ОКБ-6 и обедини усилията си с Института по двигатели. Резултатът от проектирането беше проектът GTD-700. С мощност до 700 к.с този двигател консумира 280 g/hp, което е близо до необходимите стойности. Такива високи за времето си характеристики се дължат на редица оригинални решения. На първо място е необходимо да се отбележи дизайнът на топлообменника, чиито канали са оптимизирани по отношение на напречното сечение и скоростта на газовия поток. В допълнение, нов едностепенен циклонен въздушен филтър, който задържа до 97% прах, оказа благоприятен ефект върху работата на двигателя. През 1965 г. започва тестването на първите два образеца на GTD-700. Работата на двигателите на щанда показа всички предимства на приложените решения, а също така направи възможно идентифицирането и коригирането на съществуващите проблеми навреме. Скоро бяха сглобени още три двигателя GTD-700, единият от които по-късно беше монтиран на експериментален танк "Обект 775T". През март 1968 г. се извършва първото изстрелване на газотурбинен двигател на танк, а няколко дни по-късно започват морските изпитания. До април следващата година експерименталният танк изминава около 900 километра с време на работа на двигателя от около 100 часа.

Въпреки успехите, през 1969 г. приключват изпитанията на двигателя GTD-700. По това време работата по ракетния танк Обект 775 и в резултат на това беше спряна модификацията му на газова турбина. Развитието на двигателя обаче не спря. Въз основа на резултатите от тестовете служителите на NIID проведоха няколко проучвания и стигнаха до положителни заключения. Както се оказа, дизайнът на GTD-700 направи възможно увеличаването на мощността до ниво от около 1000 к.с. и намаляване на разхода на гориво до 210-220 g / к.с. Обещаваща модификация на двигателя получи обозначението GTD-700M. Дизайнерските му характеристики изглеждаха обещаващи, което доведе до по-нататъшно развитие. VNIITransmash (преименуван на VNII-100) и конструкторското бюро LKZ се опитаха да инсталират GTD-700M на танковете Обект 432 и Обект 287. Не са постигнати обаче практически резултати. Моторното отделение на първия резервоар не беше достатъчно голямо, за да побере всички агрегати на електроцентралата, а вторият проект скоро беше затворен поради безполезност. Този двигател GTD-700 приключи.

GTD-3 за "Обект 432"

Едновременно с конструкторите на NIID и Челябинск те работиха по своите проекти за GTE в Омск ОКБ-29 (сега Омско конструкторско бюро за двигатели) и Ленинградско ОКБ-117 (завод на името на В. Я. Климов). Струва си да се отбележи, че основният фокус в работата на тези предприятия беше адаптирането на самолетните двигатели към "нуждите" на танковете. Този факт се дължи на редица характеристики на получените двигатели. Един от първите, подложени на обработка, беше турбоваловият двигател на хеликоптера GTD-3, разработен в Омск. След адаптация за използване на танк, той получи нов индекс GTD-3T и загуби малко в мощността, от 750 до 700 к.с. Разходът на гориво във версията на резервоара беше 330-350 g/hp.h. Такъв разход на гориво беше твърде висок за практическото използване на двигателя, но GTD-3T въпреки това беше инсталиран на работещ модел, основата за който беше танкът T-54. По-късно подобен експеримент беше проведен с танка Т-55 (проект ВНИИ-100) и с обекта 166TM (проект Уралвагонзавод). Прави впечатление, че след тестване на своя прототип, дизайнерите на Тагил стигнаха до заключението, че е неуместно да продължават работата по темата за газови турбини и се върнаха към създаването на резервоари с дизелови двигатели.

През 1965 г. ОКБ-29 и ВНИИ-100 получиха задачата да модифицират двигателя ГТД-3Т за използване на танка Обект 432, който скоро беше въведен в експлоатация под обозначението Т-64. По време на това усъвършенстване двигателят получи ново обозначение GTD-3TL и редица промени в дизайна. Дизайнът на корпуса на компресора и турбината е променен, газова байпасна система след появата на компресора, създадени са две нови скоростни кутии (едната е част от блока на двигателя, другата е разположена върху тялото на резервоара) и изпускателната тръба е преработено. С относително малки размери, двигателят GTD-3TL се вписва добре в двигателния отсек на Обект 432, а допълнителни резервоари за 200 литра гориво се побират в свободни обеми. Струва си да се отбележи, че не само нов двигател трябваше да бъде инсталиран в MTO на резервоара, но и нова трансмисия, адаптирана за работа с газотурбинен двигател. Въртящият момент на двигателя се предава на главната скоростна кутия и се разпределя към две бордови планетарни скоростни кутии. При проектирането на новата трансмисия широко използвани детайли от оригиналната система Object 432. Поради специфичните изисквания на двигателя за подаване на въздух, оборудването за подводно шофиране трябваше да бъде преработено, включвайки по-големи всмукателни и изпускателни тръби.

По време на проектирането на двигателя GTD-3TL, за да се тестват някои идеи, на танка T-55 беше инсталиран двигател GTD-3T. Танк с газотурбинен двигател беше сравнен с подобен брониран автомобил, оборудван със стандартен дизелов двигател V-55. В резултат на тези тестове всички предварителни изчисления бяха потвърдени. И така, средната скорост на експериментален резервоар се оказа малко по-висока от скоростта на сериен, но това предимство трябваше да се плати с 2,5-2,7 пъти по-висок разход на гориво. В същото време към момента на сравнителните тестове не бяха постигнати необходимите характеристики. Вместо нужните 700 к.с. GTD-3TL даде само 600-610 и изгори около 340 g/hp h вместо необходимите 300. Увеличеният разход на гориво доведе до сериозно намаляване на запаса от мощност. И накрая, ресурсът от 200 часа дори не достигна половината от посочените 500. Установените недостатъци бяха взети предвид и скоро се появи пълноценен проект GTD-3TL. До края на 1965 г. ОКБ-29 и ВНИИ-100 съвместно завършиха разработването на нов двигател. Базиран е не на танка GTD-3T, а на самолета GTD-3F. Новият двигател развива мощност до 800 к.с. и консумиран не повече от 300 g/l.s.h. През 1965-66 г. са произведени и тествани два нови двигателя на танка Обект 003, който е модифициран Обект 432.

Едновременно с изпитанията на танка "Обект 003" течеше разработката на "Обект 004" и електроцентралата към него. Той трябваше да използва двигателя GTD-3TP, който имаше по-голяма мощност в сравнение с GTD-3TL. Освен това двигателят с индекс "TP" трябваше да бъде поставен не през корпуса на танка, а по протежение на него, което доведе до пренареждане на някои единици. Основните пътища на развитие останаха същите, но техните нюанси претърпяха определени корекции, свързани с идентифицираните проблеми на газотурбинните двигатели. Трябваше сериозно да модифицирам системата за всмукване и филтриране на въздуха, както и изпускателните газове. Друг сериозен проблем засягаше ефективното охлаждане на двигателя. Създаването на нова трансмисия, подобряване на производителността и довеждане на моторния ресурс до необходимите 500 часа също остана актуално. При проектирането на двигателя и трансмисията за танка Обект 004 те се опитаха да подредят всички агрегати по такъв начин, че да могат да се поберат в MTO с минимални модификации.

Покривът на двигателното отделение и задната част на бронирания корпус претърпяха най-големи промени. Покривът е направен от сравнително тънък и лек лист с прозорци, върху които са поставени капаците за всмукване на въздух. В кърмата се появиха дупки за изпускане на газове от двигателя и въздух от охладителната система. За да се увеличи оцеляването, тези дупки бяха покрити с бронирана капачка. Двигателите и някои трансмисионни агрегати бяха монтирани върху новоразработена рамка, която беше монтирана върху брониран корпус без модификации на последния. Самият двигател беше монтиран надлъжно, с леко изместване от оста на резервоара наляво. До него са разположени горивна и маслена помпа, 24 правопоточни циклона на системата за пречистване на въздуха, компресор, стартер-генератор и др.

Двигателят GTD-3TP може да генерира до 950 к.с. с разход на гориво 260-270 g / hp.h. Характерна особеност на този двигател беше неговата схема. За разлика от предишните двигатели от семейството GTD-3, той е направен с помощта на система с два вала. Двигателят беше сдвоен с четиристепенна трансмисия, проектирана да вземе предвид типичните натоварвания за газотурбинен двигател. Според изчисленията трансмисията може да работи за целия живот на двигателя - до 500 часа. Бордовите скоростни кутии бяха със същия размер като на оригиналния "Обект 432" и бяха поставени на оригиналните си места. Управляващите задвижвания на двигателя и трансмисионните агрегати бяха разположени предимно на старите места.

Доколкото е известно, "Обект 004" остана на чертежите. В хода на неговото развитие беше възможно да се решат няколко важни въпроса, както и да се определят планове за бъдещето. Въпреки намалената видимост на резервоар с газотурбинен двигател в инфрачервения спектър, подобреното качество на пречистването на въздуха, създаването на специална трансмисия и т.н., разходът на гориво остава на неприемливо ниво.

GTD от Ленинград

Друг проект, започнал през 1961 г., е ленинградското проучване на перспективите за турбоваловия двигател GTD-350. Ленинградски Кировски завод и Завод им. Климов с общи усилия започна да изучава поставения им въпрос. Серийният трактор К-700 е използван като стойка за първите проучвания. На него беше монтиран двигател GTD-350, за който трансмисията трябваше да бъде леко модифицирана. Скоро започна друг експеримент. Този път бронетранспортьорът БТР-50П стана "платформа" за газотурбинния двигател. Подробностите за тези тестове не станаха публични, но е известно, че според резултатите от тях двигателят GTD-350 е признат за подходящ за използване на сухопътни превозни средства.

На негова основа са създадени два варианта на двигателя GTD-350T, със и без топлообменник. Без топлообменник газотурбинният двигател на двувалова система със свободна турбина развива мощност до 400 к.с. и имаше разход на гориво от 350 g/hp. Вариантът с топлообменник беше значително по-икономичен - не повече от 300 g/hp, въпреки че загуби около 5-10 к.с. при максимална мощност. На базата на два варианта на двигателя GTD-350T са направени силови агрегати за танка. В същото време, поради относително ниската мощност, бяха разгледани опции с използване както на един двигател, така и на два. В резултат на сравненията агрегатът с два двигателя GTD-350T, разположени по протежение на корпуса на танка, беше признат за най-обещаващ. През 1963 г. започва сглобяването на прототип на такава електроцентрала. Той е инсталиран на шасито на експерименталния ракетен танк "Обект 287". Получената кола беше наречена "Обект 288".

През 1966-67 г. този танк премина заводски тестове, където потвърди и коригира проектните характеристики. Основният резултат от пътуванията около депото обаче беше разбирането, че перспективите за система с два двигателя са съмнителни. Електроцентралата с два двигателя и оригинална скоростна кутия се оказа по-трудна за производство и експлоатация, а също и по-скъпа от един газотурбинен двигател с еквивалентна мощност с конвенционална трансмисия. Бяха направени някои опити за разработване на двумоторна схема, но в крайна сметка конструкторите на LKZ и завода. Климов спря работа в тази посока.

Струва си да се отбележи, че проектите GTD-350T и Object 288 бяха затворени едва през 1968 г. До този момент по настояване на клиента, представляван от Министерството на отбраната, се проведоха сравнителни тестове на няколко танка наведнъж. В тях участваха дизелови Т-64 и „Обект 287”, както и газови турбини „Обект 288” и „Обект 003”. Тестовете бяха тежки и се проведоха в различни райони и при различни метеорологични условия. В резултат на това се оказа, че със съществуващите предимства по отношение на размерите или максималната мощност, съществуващите газотурбинни двигатели са по-малко подходящи за практическа употреба, отколкото дизелови двигатели, усвоени в производството.

Малко преди прекратяването на работата по темата за двойните двигатели конструкторите на LKZ и завода на име. Климов направи два проектни проекта, които предполагаха монтиране на двойна инсталация на танк Обект 432 с усъвършенствани двигатели GTD-T с мощност 450 к.с. всеки. Бяха разгледани различни варианти за поставяне на двигатели, но в крайна сметка и двата проекта не бяха продължени. Двойните електроцентрали се оказаха неудобни за практическа употреба и вече не бяха използвани.

Двигател за Т-64А

Приет за въоръжение през шейсетте години, танкът Т-64А, с всичките си предимства, не беше без недостатъци. Високата степен на новост и няколко оригинални идеи предизвикаха технически и оперативни проблеми. Много оплаквания бяха причинени от двигателя 5TDF. По-специално и заради тях беше решено сериозно да се ангажираме с обещаващ газотурбинен двигател за този танк. През 1967 г. се появява съответен указ на ръководството на страната. По това време вече имаше известен опит в оборудването на резервоара Object 432 с газотурбинна електроцентрала, така че дизайнерите не трябваше да започват от нулата. През пролетта на 1968 г. в Ленинградския завод им. Климов, започна проектантската работа по двигателя GTD-1000T.

Основният проблем пред конструкторите беше намаляването на разхода на гориво. Останалите нюанси на проекта вече са разработени и не се нуждаят от толкова много внимание. Беше предложено да се подобри ефективността по няколко начина: да се повиши температурата на газовете, да се подобри охлаждането на конструктивните елементи, да се модернизира топлообменникът, както и да се повиши ефективността на всички механизми. Освен това при създаването на GTD-1000T беше използван оригинален подход: координацията на действията на няколко предприятия, участващи в проекта, трябваше да се извършва от консолидирана група от 20 техни служители, представляващи всяка организация.

Благодарение на този подход беше възможно бързо да се определи специфичният външен вид на обещаващ двигател. По този начин плановете включват създаването на тривалов газотурбинен двигател с двустепенен турбокомпресор, пръстеновидна горивна камера и охлаждащ се дюзов апарат. Силовата турбина е едностепенна с регулируема дюза пред нея. В дизайна на двигателя GTD-1000T веднага беше въведена вградена редукторна предавка, която можеше да преобразува въртенето на силовата турбина със скорост от около 25-26 хиляди оборота в минута до 3-3,2 хиляди. Изходният вал на скоростната кутия беше поставен по такъв начин, че да може да предава въртящ момент на бордовите скоростни кутии на "Обект 432" без ненужни трансмисионни части.

По предложение на служителите на VNIITransmash за пречистване на входящия въздух беше използван блок от циклони с директен поток. Отстраняването на праха, освободен от въздуха, беше отговорност на допълнителни центробежни вентилатори, които освен това издухваха маслените охладители. Използването на такава проста и ефективна система за пречистване на въздуха доведе до изоставянето на топлообменника. В случай на използването му, за да се постигнат необходимите характеристики, беше необходимо въздухът да се пречисти с почти 100%, което беше най-малкото много трудно. Двигателят GTD-1000T без топлообменник може да работи дори ако до 3% прах остава във въздуха.

Отделно си струва да се отбележи оформлението на двигателя. Върху тялото на самия газотурбинен агрегат са монтирани циклони, радиатори, помпи, резервоар за масло, компресор, генератор и други части от електроцентралата. Полученият моноблок имаше размери, подходящи за монтаж в двигателното отделение на танка Т-64А. Освен това, в сравнение с оригиналната електроцентрала, двигателят GTD-1000T остави обем вътре в бронирания корпус, достатъчен да побере резервоари за 200 литра гориво.

През пролетта на 1969 г. започва сглобяването на прототипи на Т-64А с газотурбинна електроцентрала. Интересно е, че няколко предприятия участваха в създаването на прототипи наведнъж: Ленинградските заводи Киров и Ижора, Завод им. Климов, както и Харковския завод за транспортна техника. Малко по-късно ръководството на отбранителната индустрия реши да построи експериментална партида от 20 танка Т-64А с газотурбинна електроцентрала и да ги разпредели за различни тестове. 7-8 танка бяха предназначени за завода, 2-3 за полигона, а останалите превозни средства трябваше да преминат военни изпитания в различни условия.

За няколко месеца тестване в условията на депа и тестови бази беше събрано необходимото количество информация. Двигателите GTD-1000T показаха всичките си предимства, а също така доказаха своята пригодност за практическа употреба. Обаче се появи друг проблем. С мощност 1000 к.с. двигателят не взаимодейства много добре със съществуващото шаси. Ресурсът й е драстично намален. Освен това, до момента на приключване на тестовете, почти всичките двадесет експериментални танка се нуждаеха от ремонт на шасито или трансмисията.

На финала

Най-очевидното решение на проблема беше да се модифицира ходовата част на танка T-64A за използване с GTD-1000T. Такъв процес обаче може да отнеме твърде много време и дизайнерите на LKZ поеха инициативата. Според тях е било необходимо не да се модернизира съществуващото оборудване, а да се създаде ново, първоначално предназначено за тежки товари. Така се появи проектът "Обект 219".

Както знаете, за няколко години на развитие този проект успя да претърпи много промени. Почти всички конструктивни елементи бяха коригирани. По същия начин двигателят GTD-1000T и свързаните с него системи претърпяха модификации. Може би най-важният въпрос по това време беше да се повиши степента на пречистване на въздуха. В резултат на много изследвания беше избран въздухочистител с 28 циклона, оборудвани с вентилатори със специална форма на лопатките. За да се намали износването, някои части от циклоните бяха покрити с полиуретан. Промяната в системата за пречистване на въздуха намали количеството прах, влизащ в двигателя с около един процент.

Дори по време на тестове в Централна Азия се появи друг проблем на газотурбинен двигател. В местните почви и пясъци има повишено съдържание на силициев диоксид. Такъв прах, попаднал в двигателя, се синтерова върху неговите агрегати под формата на стъкловидна кора. Това пречи на нормалния поток на газове в тракта на двигателя и също така увеличава износването му. Те се опитаха да решат този проблем с помощта на специални химически покрития, впръскване на специален разтвор в двигателя, създаване на въздушна междина около частите и дори използването на определени материали, които постепенно се срутват и носят изгорял прах със себе си. . Нито един от предложените методи обаче не помогна. През 1973 г. този проблем е решен. Група специалисти на Завода им. Климова предложи да се инсталира специален пневмобратор на частта на двигателя, която е най-податлива на замърсяване - дюзовият апарат. Ако е необходимо, или след определен период от време, към това устройство се подава въздух от компресора и дюзовият апарат започва да вибрира с честота от 400 Hz. Полепналите прахови частици бяха буквално отърсени и издухани от изгорелите газове. Малко по-късно вибраторът беше заменен с осем въздушни чука с по-опростен дизайн.

В резултат на всички подобрения най-накрая беше възможно ресурсът на двигателя GTD-1000T да се доведе до необходимите 500 часа. Разходът на гориво резервоарите "Обект 219" е около 1,5-1,8 пъти повече от бронираните превозни средства с дизелови двигатели. Резервът на мощност също е намален съответно. Въпреки това, според комбинацията от технически и бойни характеристики, танкът Object 219sp2 беше признат за подходящ за приемане. През 1976 г. Министерският съвет издава постановление, с което танкът получава обозначението Т-80. В бъдеще този брониран автомобил претърпя редица промени, на негова основа бяха създадени няколко модификации, включително тези с нови двигатели. Но това е съвсем различна история.

Според сайтовете:
списание "Екипировка и оръжия: вчера, днес, утре ..."
http://armor.kiev.ua/
http://army-guide.com/
http://t80leningrad.narod.ru/