Зубов Е.А. - Двигатели танков (Из истории танкостроения), страница 17

80 Решению задачи создания танковых силовых установок с ГТД во многом способствовало проведение в период 1958 — 1970 гг. в ряде организаций промышленности, в том числе в НИИД и ВНИИтрансмаш, большого объема работ по исследованию различных схем транспортных ГТД, их компоновочных решений, исследованию и разработке ряда узлов ГТД и его систем (воздухоочистки, охлаждения, тепломаскировки, подводного, вождения и др.).

Результаты этих работ использовались при последующих разработках ГТ~ для танка. В 1965 г. в ОКБ .А.Глушенкова (г.Омск) были созданы опытные двигатели для танков ГТД-ЗТЛ и ГТД-ЗТУ на той же базе вертолетного двигателя ГТД-ЗФ, предназначенные для установки в экспериментальные образцы танков. Двигатель ГТД-ЗТЛ был установлен на опытном тяжелом танке поперек его продольной оси. Двигатель ГТД-3ТЛ развивал мощность 588 кВт (800 л.с.) и имел удельный расход топлива 388...408 г/кВт ч (285...300 г/л.с. ч). Танк с этим ГТД подвергался сравнительным пробеговым испытаниям с танком с дизелем.

На испытаниях был выявлен ряд преимуществ танка с ГТД по динамическим и тяговым характеристикам машины. Танк с ГТД быстрее преодолевал подъемы и крутые повороты, разривал большую скорость движения без опасения заглохания и перегрева вигателя в тяжелых дорожных условиях. Обеспечивались ыстрый пуск холодного ГТД и готовность танка к движению практически без затрат времени на прогрев двигателя после пуска.

В этих же условиях для танка с дизелем требовалось затрачивать до 45 мин на подготовку к пуску, пуск и прогрев до начала движения, В процессе испытаний было также выявлено резкое ограничение долговечности ГТД в условиях значительнои запыленности воздуха. Износ деталей компрессопа и увеличение зазоов в связи с износом уплотнении значительно снижали ПД компрессора, ухудшали топливную экономичность, существенно уменьшали наработку ГТД. Для ГТД по сравнению с дизелем весьма серьезной проблемой стала очистка большого количества воздуха при ограниченном сопротивлении на всасывании без увеличения габаритных размеров воздухоочистителя.

Однако еще более существенным недостатком танка с ГТД было значительное уменьшение запаса хода на одной заправке топливом по сравнению с танком с дизелем.. В процессе сравнительных пробеговых испытаний пробег танков с ГТД-ЗТЛ составил в общей сложности 81 около 4000 км. Двигатель ГТД-3ТЛ в моторнотрансмиссионном отделении располагался поперек продольной осн танка.

Двигатель ГТД-ЗТУ также подвергся ходовым испытаниям на полигоне Уралвагонзавода на опытном среднем танке (главный конструктор Л.Н.Карцев). Здесь также был сделан вывод о недостаточности эффективности системы воздухоочистки 0) 0,96...0,97), проводившей к сильному эрозионному износу лопаток осевой части компрессора (который включал 5 осевых и 1 центробежную ступени). Особое внимание уделялось изучению особенностей тягово-динамических характеристик танка с газ инным двигателем. „б ринятая на двигателях ГТД-ЗТЛ и ГТД-ЗТУ система перепуска газа, минуя силовую турбину, обеспечивала возможность улучшения запуска и приемистости турбокомпрессора, а также быстрого уменьшения крутящего момента при переключении передач. Однако она не позволила получить необходимых тормозных качеств двигателя, которые бы обеспечивали сопоставимую с дизелем эффективность торможения танка при подходе к препятствию или повороту.

Проведенные в это время в НИИД расчетно-конструкторские и экспериментально-исследовательские работы по различным способам дополнительного регулирования (регулирование соплового аппарата силовои турбины, газа, установка муфты связи валов) показали целесообразность использования регулируемого соплового аппарата как средства регулирования, позволившего комплексно решить вопрос улучшения топливной экономичности (в двигателе с теплообменником), улучшения приемистости турбокомпрессора (снижение времени его разгона до режима, соответствующего максимальной мощности) на 25...40'/„получение тормозной мощности до 50% от расчетной мощности двигателя, обеспечение уменьшения крутящего момента при переключении передач, защиты силовой турбины от раскрутки со стороны танка и др.

Опыт отработки конструкции РСА силовой турбины на турбостартере ТС-12М, а также методы расчета характеристик двигателя с использованием РСА силовой турбины были затем положены в основу разработок двигателей ГТД-700 и ГТД-1000Т. В 1965 — 1966 гг. в ОКБ В.А.Глушенков» был разработан еще один танковый вариант двигателя — ГТД-ЗТП мощностью 689...735 кВт (Ф50...1000 л.с.) с удельным расходом топлива 360 г/(кВт ч) 1265 г/л.с. ч)1.

Однако дальнейшие работы над этим проектом были приостановлены. 82 Газотурбинный двигатель ГТД-350Т. В 1963 г. к работам по ГТД для танков был подключен конструкторский коллектив опытного завода им.В.Я.Климова (позже получившего название Ленинградское научнопроизводственное объединение им.В.Я.Климова), который имел большой опыт по созданию вертолетных ГТД. Первый работой завода им.В.Я.Климова (главный конструктор С.П.Изотов) для БТТ было также приспособление вертолетного ГТД для работы в танке. Создавался двигатель ГТД-350Т, оборудованный стационарным теплообменником и муфтой связи валов турбокомпрессора и силовой турбины.

Мощность этого двигателя составляла 294 кВт (400 л.с.), а удельный расход топлива — 360 г/(кВт ч) [265 г/(л.с..ч)]. В 1966 г. спаренная установка двух таких ГТД проходила пробеговые испытания на опытном тяжелом танке. В ходе этих испытаний явных преимуществ спаренной уста-' новки выявлено не было и дальнейшие работы и по танку и по этой спаренной установке ГТД были прекращены.

В этом же 1966 г. на заводе им.В.Я.Климова с целью дальнейшего улучшения характеристик двигателя ГТД-350Т и повышения его мощности была предпринята еще одна попытка создания спаренной установки ГТД для танков. Был разработан эскизный проект двигателя ГТД-450Т мощностью 279 кВт (380 л.с.). Этот двигатель был спроектирован с вращающимся теплообменником и имел большие габариты по сравнению с ГТД-350Т. Спаренная установка двух таких двигателей в танк привела к уменьшению объема топливных баков, что значительно уменьшало и без того малый запас хода танка по топливу.

Такая машина, естественно, в дальнейшую разработку не пошла. В результате выполненных работ и проведения многократных пробеговых испытаний танков с ГТД вертолетного типа были выявлены основные особенности применения ГТД в ВГМ. Был сделан вывод о том, что вертолетный ГТД не удовлетворяет требованиям работы двигателя в танке. Стало ясно, что для танков необходим специальный танковый ГТД.

Разработка танковых ГТД Газотурбинный двигатель ГТД-700. В период 1962 — 1967 гг. в ОКБ-6 Челябинского тракторного завода (главный конструктор В.Б.Михайлов) совместно со специалистами НЙИД (директора А.И.Толстов и Л.И.Пугачев) создавался опытный газотурбинный танковый 83 двигатель ГТД-700, Это был первый отечественный ГТД с теплообменником, разрабатываемый специально для танка.

Мощность его составляла 618 кВт (840 л.с.), удельный расход топлива — 320...326 г/(кВт.ч) [235...240 г/(л.с. ч)1, максимальная температура газа перед турбиной 1250 К. Степень повышения давления воздуха в компрессоре была принята равной 6,2. Компрессор имел частоту вращения 24500 мин . Масса ГТД составляла 790 кг. ГТД-700 представлял собой 2-вальный двигатель со свободной силовой турбиной низкого давления. Турбина компрессора и силовая турбина были выполнены осевыми, 2-ступенчатыми.

Компрессор имел 6 осевых ступеней и 1 центробежную. Стационарный теплообменник был выполнен в виде ящичной конструкции (4 блока) с пластинчато-ребристыми поверхностями теплообмена. Степень регенерации была равна 0,65. ГТД-700 имел 4 индивидуальные прямоточные камеры сгорания, расположенные попарно с двух сторон двигателя. Сопловые лопатки первой ступени турбины компрессора были выполнены с воздушным охлаждением. Двигатель оснащался понижающим редуктором, обеспечивающ~м частоту вращения выводного вала порядка 3000 мин В техническом проекте двигателя и первых изготовленных образцах была применена система перепуска газа, минуя силовую турбину, выполненная в виде четырех патрубков, соединяющих переходник между турбинами с выхлопным ресивером, в которых были установлены поворотные заслонки. В дальнеишем были изготовлены два двигателя ГТД-700 с РСА обеих ступеней силовой турбины.

Конструкторская доводка этого ГТД проводилась как на отдельных экспериментальных сборочных единицах (узлах), так и на пяти образпдх ГТД, изготовленных на опытной базе Челябинского тракторного завода. Испытывался ГТД-700 и пробегом на опытном танке этого завода (главный конструктор П.П.Исаков). Однако в связи с прекращением работ по опытному танку дальнейшая доводка ГТД-700 была остановлена.