Зубов Е.А. - Двигатели танков (Из истории танкостроения), страница 2

работы по созданию опытных танковых двигателей и дальнейшее совершенствование серийных дизелей типа 3-2 имели целью ликвидацию наметившегося отставания в создании двигателей, обеспечивающих дальнейший прогресс в развитии бронетанковой техники. Именно в этот период велись 2 Г азработки дизелей В-12-7 и 'ДТН-10 в Челябинске, Д1'-8М в Свердловске, УТД-30 в Барнауле, 5ТД в Харькове и др.

По мощностным, экономическим и габаритным характеристикам эти опытные танковые дизели находились на более высоком уровне, чем первые послевоенные двигатели зарубежных танков нового поколения. Этот прогресс был обусловлен в основном сравнительно высокими техническими показателями некоторых серийных отечественных танковых дизелей, применением в них наддува, переходом в ряде конструкций на коротко- ходовый более высокооборотный двигатель, а также использованием 2-тактного цикла (5ТД).

Характеризуя уровень мирового танкового двигателестроения к началу 60-х годов, можно выделить его следующие особенности: 1: Четко определялась тенденция применения в танках дизельных двигателей. Во всех танкопроизводящих странах за рубежом, в том числе и в США, стали разрабатываться дизели взамен наиболее распространенных там танковых бензиновых двигателей. Помимо пожаробезопасности и лучшей экономичности их привлекало и то обстоятельство, что дизели можно было выполнять в многотопливном варианте. 2. Основным направлением, обеспечивающим повышение мощностных, экономических, габаритных и весовых параметров танковых дизелей, стало применение наддува с использованием энергии отходящих газов.

Форсирование дизеля наддувом непрерывно развивалось в сторону более высокого наддува. значение давления наддува 0,2...0,25 МПа (2,0...2,5 кгс/см ) было в то время уже достаточно освоенным. 3. Получение лучших габаритных показателей дизелей достигалось совершенствованием их конструктивной схемы как с целью уменьшения габаритов двигателя, так и габаритов силовой установки, расположенной в моторнотрансмиссионном отделении танка. Наиболее широкое распространение получили двигатели с У-образным расположением цилиндров. Однако велись разработки по созданию одно- и двухрядных горизонтальных двигателей с оппозитным расположением цилиндров, что позволяло значительно уменьшить высоту двигателя и сушественно повлиять на уменьшение объемов МТО и, осооенно, на снижение силуэта танка и уменьшение его высоты.

Разрабатывалась и 11-образная схема (например, ДТН-10), которая, с точки зрения сокращения объема МТО танка и удобства размещения двигателя в нем, считалась достаточно рациональной. 4. Абсолютное большинство танковых дизелей у нас и за рубежом выполнялись 4-тактными. Вместе с тем, в целях более значительного повышения агрегатной и габаритной мощности наметилось и применение 2-тактного дизеля. Опыт создания 2-тактного 5ТД с низкой теплоотдачей, с противоположно движущимися поршнями, горизонтально расположенного в поперечном положении в танке, подтвердил возможность получения высоких мощностных, габаритных и весовых параметров как по двигателю, так и по силовой установке в целом, позволил значительно уменьшить по высоте силуэт танка.

5. В тот период наибольшее распространение получили короткоходные двигатели повышенной быстроходности, что также влияло на уменьшение габаритных размеров. б. Дизели воздушного охлаждения в нашей стране не получили распространения, хотя они и имели некоторые эксплуатационные преимущества по сравнению с двигателями жидкостного охлаждения. 7. В конце 50-х — начале 60-х годов в СССР стало больше уделяться внимания развитию работ в двигателе- строении по совершенствованию материалов и технологии изготовления деталей и узлов, что в основном было связано с повышением требований по надежности работы двигателя в условиях его более высокой тепловой и механической напряженности. Особое внимание при новых разработках стало уделяться технологии изготовления деталей цилиндропоршневой группы, коленчатых валов, редукторных деталей, узлов и агрегатов наддува, топливной аппаратуры.

В какой степени отрабатывались и учитывались все эти вопросы, какой конкретно была целевая направленность НИР и ОКР в реальных образцах опытных и модернизируемых двигателей, насколько эти направления работ совпадали с общими тенденциями развития мирового танкового двигателестроения, будет показано при рассмотрении инженерных ' решений по наиболее представительным образцам танковых дизелей и газотурбинных установок, разрабатываемых в послевоенный период в отечественном танковом двигателестроении.

К началу 80-х годов на отечественных танках нового поколения, наряду с дизельными двигателями, устанавливались газотурбинные двигатели (ГТД). В танковом двигателестроении сформировалось, таким образом, новое самостоятельное направление, а танк Т-80 стал первым серийным танком, одним из лучших в мировом танкостроении. Однако основная масса машин бронетанковой техники продолжала оснащаться дизельным двигателем, изоб етенным еще в 1883 г. Рудольфом Дизелем. началу 90-х годов в отечественном танковом двигателестроении сформировалось фактически пять групп (семейств) двигателей: 1.

Многочисленные модификации модернизированного (в том числе и с турбонаддувом) 4-тактного дизеля типа В-2. 2. 4-тактные дизели повышенной быстроходности типа УТД. 3. 2-тактные дизели типа 5ТД, бТД. 4. 4-тактные дизели другой, отличной от В-2 размерности и компоновки (типа 2В) с турбонаддувом. 5. Модификации газотурбинного двигателя типа ГТД-1000Т. Глава 1 ПОСЛЕВОЕННОЕ РАЗВИТИЕ ТАНКОСТРОЕНИЯ Послевоенные конструкции отечественных танков с учетом опыта минувшей войны претерпели существенные изменения.

Достижение оптимального сочетания в танке огневой мощи, защиты и подвижности при резком повышении всех тактико-технических характеристик стало основным требованием при проектировании и создании новых поколений машин. Усиления огневой мощи танка конструкторские коллективы добивались путем оптимального выбора калибров основного вооружения, улучшения его баллистических характеристик, увеличения технической скорострельности, автоматизации заряжания, системы управления огнем, усиления действия снаряда у цели, обеспечением наибольшей вероятности поражения цели с первого выстрела.

В новом поколении танков нашли применение пушечно-ракетное вооружение, системы управления огнем с лазерными дальномерами,' электронными баллистическими вычислителями, высокоточными 2-плоскостными стабилизаторами и новые ночные приборы. Танки стали оснащаться средствами защиты от самолетов и вертолетов. Эти новые технические решения по повышению огневой мощи танка приводили к необходимости увеличения массы вооружения и боекомплекта. Для их реализации нужны были дополнительные забронированные объемы в танке и энергопитание для множества новых механизмов и приборов. От двигателя при этом требовалось обеспечение минимальных объемов, занимаемых в танке силовой установкой, увеличение габаритной и агрегатной мощности и повышение надежности работы, В послевоенном поколении отечественных танков коренным образом пересматривалась система всех видов защиты.

По броневой защите преимущественным направлением, наряду с совершенствованием основных материалов и состава брони, оставалось, как и прежде, дифференцирование бронирования по толщинам и углам наклона основных элементов башни и корпуса. Однако резкое усиление бронирования приводило к увеличению массы танка. В связи с этим конструкторы стремились уменьшить габаритные размеры танка, особенно по высоте. Существенным фактором зашиты танка стали считаться его наименьший силуэт, а также высокая маневренность на поле боя. Танки начали оснащаться автоматизированной системой противопожарного оборудования, системой защиты от оружия массового поражения и средствами постановки дымовых завес.

В последние два десятилетия танки начали оснащаться средствами динамической защиты (навеска взрывных кассет снаружи брони, взрывающихся при попадании в них снаряда и взрывом гасящих его энергию). Появление защиты танка от оружия массового поражения поставило задачу добиться сохранения работосйособности двигателя в тех случаях, когда сам танк при ядерном ударе не подвергнется разрушению и сохранит свою боеспособность. В этом случае двигатель должен надежно работать в условиях прохождения ударной волны, т.е.

резкого нарастания и спада давлений на впуске и выпуске. Иначе говоря, должен быть обеспечен соответствующий запас прочности основных элементов двигателя (цилиндропоршневой группы, агрегатов наддува, газовоздушных коммуникаций и других), где могут возникнуть силовые нагрузки, значительно превышающие нагрузки нормального режима работы. В целом все мероприятия по всем видам защиты танка и его экипажа требовали увеличения мощности двигателя, повышения его надежности и долговечности, сокращения объемов, занимаемых силовой установкой, простоты и безопасности обслуживания экипажем в эксплуатации, Повышение подвижности БТТ достигалось путем: ° увеличения скоростей движения машин, их подвижности и маневренности на местности, надежности при совершении маршей на большие расстояния; ° достижения возможности преодоления по дну значительных водных преград и ведения боевых действий в высокогорных условиях; ° достижения для ряда машин авиатранспортабельности, авиадесантирования и плавучести; ° увеличения запаса хода на одной заправке топливом и обеспечения возможности использования различных сортов топлива; 10 ° повышения боеготовности машин за счет обеспечения быстроты холодного пуска двигателя и готовности танка к движению, снижения трудоемкости технического обслуживания и ремонта силами экипажа; е облегчения управления машиной на местности и при длительных маршах; ° обеспечения возможности буксирования неисправной машины и запуска двигателя с буксира и др.

Необходимость повышения подвижности и маневренности танка при вынужденном увеличении его массы и энергопотребления от двигателя в свою очередь требовало лучшения основных свойств и показателей двигателей. ажнейшими из них стали: 1. Максимальная мощность. Существенное увеличение максимальной мощности позволило увеличить удельную мощность танка. За 15 — 20 первых послевоенных лет удельная мощность отечественных танков возросла почти в 1,5 раза достигнув величин порядка 17...19 кВт/т (24...26 л.с/т) вместо 8...13 кВт/т (11...18 л.с./т) на танках военного времени. 2.

Наработка двигателя. Достигнутая в конце 40-х гоб ов гарантийная наработка танковых дизелей около 300 ч ыла безусловно мала. Ее .следовало увеличить как минимум до 500...600 ч, что могло быть достигнуто путем совершенствования конструкции, улучшения технологии изготовления, применения новых материалов повышенной прочности и износостойкости.

3. Расход горюче-смазочных материалов (ГСМ). Требование снижения расхода ГСМ, наряду с необходимостью увеличения запаса хода, играет, весьма существенную роль с точки зрения экономного расходования стратегически важных ГСМ и их доставки, особенно в военный период. 4. Надежность работы при повышенных сопротивлениях по впуску и выпуску. Это свойство особенно важно, например, при подводном движении танка. Если принять, что глубина погружения машины при форсировании по дну водной преграды может достигать десяти метров, то это потребует надежной работы двигателя с заданной мощностью при увеличении сопротивления на выпуске до 100 кПа (1,0 кг/см ) и на впуске до 10...15 кПа (0,1...0,15 кгс/см ), имея в виду дополнительное сопротивление в специальных воздушных коммуникациях (трубах-воздуховодах); 11 5.