Зубов Е.А. - Двигатели танков (Из истории танкостроения) (1053680), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Было известно также, что неудачи с освоением производства двигателя Юнкерса претерпели Англия и Япония, закупившие лицензию на этот дизель. В то же время и в 30-х, и в 40-х годах в нашей стране уже велись научно-исследовательские работы по 2-тактным дизелям и изготовлялись экспериментальные вбразцы таких двигателей, Ведущая роль в этих работах принадлежала специалистам ЦИАМ и, в частности, его Отделу нефтяных двигателей (ОЙД). В ЦИАМ были спроектированы и изготовлены образцы 2-тактных дизелей различной размерности: ОН-2 (12/16,3), ОН-16 (11/14), ОН-17 (18/20), ОН-4 (8/9) и ряд других оригинальных двигателей. Среди них был двигатель ФЭД-8, спроектированный под руководством видных ученых-двигателистов Б.С.Стечкина, Н.Р.Брилинга, А.А;Бессонова.
Он представлял собой 2-тактный 16-цилиндровый Х-образный авиационный дизель с клапанно-поршневым газораспределением, с размерностью 18/23, развивающий мощность 1470 кВт (2000 л.с.). Одним из представителей 2-тактных дизелей с наддувом стал изготовленный в ЦИАМ под руководством Б.С.Стечкина звездообразный б-цилиндровый турбопоршневой дизель мощностью 147...220 кВт (200...300 л.с.). Мощность газовой турбины передавалась на коленчатый вал через соответствующий редуктор.
Принятое при создании двигателя ФЭД-8 решение по самои идее и конструктивной схеме представляло тогда значительный шаг вперед. Однако рабочий процесс и особенно процесс газообмена при высокой степени наддува и петлевой продувке не были предварительно отработаны. Поэтому дизель ФЭД-8 не получил дальнейшего развития и в 1937 г. работы над ним были прекращены. Уже в послевоенные годы (1948 — 1950 гг.) в Отделе нефтяных двигателей ЦИАМ под руководством А.Д.Чаромского был разработан проект 2-тактного дизеля с противоположно движущимися поршнями М-305. Этот дизель развивал мощность 7350 кВт (10000 л.с.) при малой удельной массе (О 5 кг/л.с.) и низком удельном расходе топлива — 190 г/кВт ч (140 г/л.с.
ч). Было принято Х-образное расположение 28 цилиндров (четыре 7-цилиндровых блока). Размерность двигателя была выбрана равной 12/12. Высокий наддув осуществлялся турбокомпрессором, механически связанным с валом дизеля. Для проверки основных характеристик, заложенных в проекте М-305, отработки рабочего процесса и конструкции деталей был построен экспериментальный образец двигателя, имевший индекс У-305. В проектировании, доводке и испытаниях этого дизеля принимали активное участие Г.В.Орлова, Н.И,Рудаков, Л.В.Устинова, Н.С.Золотарев, С.М.Шифрин, Н.С.Соболев, а также технологи и рабочие опытного завода ЦИАМ и мастерской ОНД. Проект полноразмерного авиадизеля М-305 не был реализован, так как работы ЦИАМ, как и всей авиационной промышленности страны, в то время уже были ориентированы на освоение турбореактивных и турбовинтовых двигателей и потребность в 10000-сильном дизеле для авиации отпала. Дизель 5ТД.
Полученные на дизеле У-305 высокие показатели: литровая мощность двигателя 99 кВт/л (135 л.с./л), литровая мощность с одного цилиндра почти 220 кВт (300 л.с.) при давлениу наддува 0,35 МПа; высокая частота вращения (3500 мий) и данные ряда успешных длительных испытаний двигателя — подтверждали возможность создания эффективного малогабаритного 2-тактного дизеля транспортного назначения с аналогичными показателями и элементами конструкции. 59 В 1952 г. лаборатория Хя7 (бывший Отдел нефтяных двигателей) ЦИАМ правительственным решением была преобразована в Научно-исследовательскую лабораторию двигателей (НИЛД) с подчинением ее Министерству транспортного машиностроения.
Инициативная группа сотрудников — высококвалифицированных специалистов по дизелям (Г.В.Орлова, Н.И.Рудаков, С,М.Шифрин и Й .) во главе с профессором А.Д.Чаромским уже в составе ИЛД (впоследствии — НИИД) продолжала работы по доводке и исследованию 2-тактного двигателя У-305. В 1954 г. А.Д.Чаромским было внесено предложение в правительство о создании 2-тактного танкового дизеля. После принятия правительственного решения о создании такого дизеля и назначения А.Д.Чаромского главным конструктором вновь созданного КБ по дизелям Харьковского завода транспортного машиностроения началась разработка двигателя. Работы начались с изготовления одноцилиндровой установки (ОЦУ), аналогичной двигателю У-305.
Йа ОЦУ велась отработка элементов и процессов будущего полноразмерного танкового дизеля. Основными участниками этих работ были А.Д.Чав омский, Г.А;Волков, Л.Л.Голинец, Б.М.Кугель, .А.Мексин, И.Л.Ровенский и др. В 1955 г. к проектным работам на заводе по дизелю подключились сотрудники НИЛД: Г.В.Орлова, Н.И.Рудаков, В.Г.Лавров, Й.С.Эльперин, И.К.Лаговский и др.
Специалисты НИЛД Л;М.Белинкий, Л.И.Пугачев, Л.С.Ронинсон, С.М.Шифрин™проводили на Харьковском заводе транспортного машиностроения экспериментальные работы сначала на ОЦУ, а затем и на образце дизеля, который получил наименование 5ТД. Размерность этого дизеля была выбрана равной 12/12, т.е. такой же, как на двигателе У-305 и ОЦУ. Для улучшения приемистости дизеля турбину и компрессор было решено механически связать с коленчатым валом. Дизель 5ТД имел следующие особенности: ° высокая мощность — 426 кВт (580 л.с.) при сравнительно малых габаритных размерах; е повышенная частота вращения — 3000 мин ° эффективный наддув и утилизация энергии отработавших газов; ° малая высота (менее 700,мм); ° уменьшенная на 30 — 35/ теплоотдача по сравнению с существующими 4-тактными (без наддува) дизелями, а следовательно, и меньший объем, необходимый для системы охлаждения силовой установки; бО ° удовлетворительная топливная экономичность и возможность работы двигателя не только на дизельном топливе, но и на керосине, бензине и на различнмх их смесях; е отбор мощности с обоих концов дизеля и сравнительно малая его длина, обеспечивающая возможность компоновки моторнотрансмиссионного отделения танка с поперечным расположением дизеля между двумя бортовыми планетарными коробками передач в значительно меньшем занимаемом объеме, чем при продольном расположении двигателя и центральнои коробке передач; ° удачное размещение таких агрегатов, как воздушный компрессор высокого давления со своими системами, стартер-генератор и др.
Высокие показатели двигателя 5ТД (среднее эффективное давление, литровая мощность, теплоотдача, частота вращения и др.) потребовали использования в его конструкции ряда новых принципиальных решений и специальных материалов. 11оршень для этого дизеля, например, изготавливался с использованием жаровой на- $ ки и проставки. качестве первого поршневого кольца было применено неразрезное жаровое кольцо манжетного типа.
Цилиндры выполнялись стальными, хромированными. Возможность работы дизеля с высоким давлением вспышки обеспечивалась силовой схемой двигателя с несущими стальными болтами, литым алюминиевым блоком, разгруженным от действия газовых сил, а также отсутствием газового стыка. Улучшению процесса продувки и наполнения цилиндров (а это проблема для всех 2-тактных дизелей) способствовала в определенной мере газодинамическая схема с использованием кинетической энергии выхлопных газов и эжекционного эффекта. Струйно-вихревая система смесеобразования, при которой характер и направление топливных струй согласованы с направлением движения воздуха, обеспечивала эффективнмю турбулизацию топливно-воздушной смеси, что способствовало улучшению процесса тепло-и массо- обмена.
Специально подобранная форма камеры сгорания также позволяла улучшить процесс смесеобразования и сго- 3 ания. Крышки коренных подшипников стягивались с лок-картером стальными силовыми болтами, воспринимающими нагрузку от газовых сил, действующих на поршень. 61 К одному торцу блок-картера прикреплялась плита с турбиной и водяным насосом, а к противоположному торцу крепилась плита главной передачи и крышки с приводами к нагнетателю, регулятору, датчику тахометра, компрессору высокого давления и воздухораспределителю. Летом 1959 г. дизель 5ТД был подвергнут междуведомственным испытаниям и показал заявленную мощность — 426 кВт (590 л.с.). Создание такого оригинального для Харьковского завода транспортного машиностроения двигателя потребовало изготовления значительнои технологической оснастки, большого числа опытных образцов дизеля и проведения длительных многократных испытаний.
Нужно учитывать при этом, что и конструкторский отдел завода — впоследствии Харьковское конструкторское бюро по двигателям (ХКБД), и моторное производство создавались после войны практически заново. Одновременно с проектированием дизеля для отработки элементов его конструкции и рабочего процесса на заводе был создан большои комплекс экспериментальных стендов и различных установок (24 единицы), Это в значительной степени помогло проверить и отработать конструкцию таких узлов, как нагнетатель, турбина, топливный насос, выпускной коллектор, центрифуга, водяной и масляный насосы, блок-картер, шатун и др.
К моменту сборки первого образца дизеля эти элементы были уже предварительно проверены на стендах, однако их отработка продолжилась и далее. С самого начала работ по созданию дизеля 5ТД к исследованиям, доводке и отладке двигателя и его систем были подключены сотрудники научно-исследовательских институтов оборонной промышленности — НИИД и ВНИИтрансмаш. Специалисты НИИД А.И.Толстов, Л.И.Пугачев, Л.М.Белинкий, В,Г.Лавров, Л.С.Ронинсон, Н.И.Рудаков, Ъ. .И.Мухин, Ю.Г.Иссинский, Г.И.Перельдик, .И.Бельский, Г.Д.Поляков, М.В.Савченко, И.В.Астахов, Б.Я.Гинцбург и специалисты ВНИИтрансмаш — В.С.Старовойтов, Г,И.Рыжков, В.А.Иванов, Б.М.Гинзбург, А.П.Покровский, В.С.Дубов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
