Зубов Е.А. - Двигатели танков (Из истории танкостроения) (1053680), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Для решения этих и других проблем потребовалось проведение значительного объема экспериментально-доводочных работ. На заводе им.В.Я.Климова было вновь создано и модернизировано более 15 специальных стендов и различных установок, позволявших проводить испытания двигателей и их узлов, в том числе пять стендов для длительных испытаний двигателей. Параметры ГТД определялись на стенде для экспериментальных и специальных испытаний, оборудованном большим количеством аппаратуры для различного рода измерений (термо-и тензометрирования, вибрографирования и др.).
Для испытаний двигателя в полном диапазоне высотноклиматических условий была использована специально оборудованная термобаро камера. Были изготовлены и оснащены установки для исследования характеристик турбин и компрессоров, стенды для испытании камер сгорания и РСА на различных режимах работы, стенды для испытаний подшипников, топливной аппаратуры, узлов масляной системы и др. Для решения одной из важнейших проблем очистки воздуха от пыли во ВНИИтрансмаш был создан и оснащен необходимой аппаратурой специальный стенд для пылевых испытаний двигателей.
Такое стендовое оборудование и большое число испытываемых образцов ГТД (до межведомственных испытаний двигателя на стендах и в танке было испытано 96 образцов ГТД) позволили широким фронтом развернуть стендовую доводку двигателя ГТД-1000Т и, в конечном счете, обеспечить заданные газодинамические, прочностные и эксплуатационные характеристики двигателя на всех режимах его работы.
На танковом ГТД-1000Т был выявлен ряд специфических прочностных вопросов, не свойственных авиационным ГТД. Прежде всего — это обеспечение работоспособности силовой турбины и центробежных колес компрессора в переменном режиме. Работа танкового двигателя в широком диапазоне частот вращения с резким и частым изменением режима вызывала поломки, связанные с малоцикловой усталостью. Кроме того, введение РСА привело к существенным изменениям нагружения лопаток силовой турбины знакопеременными усилиями. Было также установлено, что часть поломок (например, поломок деталей редуктора в районе силовой турбины) вызывалась вибрационными нагрузками, возникающими в результате ударного характера работы зацепления ведущего колеса с гусеницей. Ударные нагрузки через коробку передач танка передавались на редуктор двигателя. Трудоемкой и серьезнои доводке подверглась одна из наиболее напряженных деталей — литая крыльчатка компрессора первого каскада, работающая со значительными окружными скоростями (500 м/с).
Испытания ее в процессе доводки проводились в специальной разгонной камере до частот вращения, при которых крыльчатка разрушалась. 90 При работе двигателя в запыленных условиях, кроме абразивного износа его деталей, был выявлен фактор, еще более ограничивающий работоспособность ГТД вЂ” отложение пыли в проточной части двигателя. Наибольшие отложения наблюдались на дисках крыльчаток компрессора, на бандажных полках и в сопловом аппарате турбины второго каскада. Наблюдалось также налипание пыли на стенках камеры сгорания и на поверхностях некоторых других узлов проточной части. В результате мощность 1 1'Д падала, а дальнейшая его работа сопровождалась помпажом. Первые же испытания показали, что за 50 ч работы в запыленной среде мощность ГТД-1000Т упала на 507,'.
Кроме того, было установлено, что характер отложейий сильно различался в зависимости от состава пыли. Например, лессовая пыль, имея более низкую температуру плавления, чем кварцевая, плавилась при рабочих температурах, развиваемых в турбине высокого давления. Образовались отложения спекшейся пыли на полках рабочих лопаток турбины. Был опробован целый ряд мер по предотвращению этого явления.
Применялись противопылевые покрытия, образующие окислы, отделяющиеся от лопаток вместе с пылевыми отложениями. Опробовалась периодическая очистка соплового аппарата путем возбуждения вибраций в сопловых лопатках; исследовалось применение различных способов периодической очистки, а также нескольких вариантов более интенсивного обдува сопловых лопаток и др. В конечном счете проблема налипания пыли на лопатки турбин была в основном практически решена.
Довольно сложной оказалась проблема работы ГТД на дизельном топливе, связанная с проявлением химико- кинетической коррозии сопловых лопаток турбины высокого давления, приводящей к выгоранию кромок лопаток. В связи с огпаниченной емкостью танковых аккумуляторных батареи пришлось ввести тщательный подбор оптимального цикла подачи напряжения на стартеры-генераторы, осуществляющие раскрутку роторов высокого и низкого давления при пуске двигателя.
В результате были снижены нагрузки на стартеры-генераторы и обеспечен более надежный пуск ГТД щ>и температурах окружающего воздуха до минус 40'С без применения средств подогрева двигателя. Сложной оказалась проблема внешнего теплового баланса ГТД, работающего в ограниченном объеме танкового моторно-трансмиссионного отделения при его плотной компоновке. Пришлось разрабатывать специальную 91 теплоизоляцию сложных наружных поверхностей двигателя и его элементов, позволившую снизить температуру в моторно-трансмиссионном отделении танка до 100...140 С при незначительной принудительной продувке этого отделения холодным воздухом. Двигатель ГТД-1000Т стал первым серийным танковым газотурбинным двигателем, прошедшим всесторонние пробеговые и специальные испытания в различных климатических и географических районах страны в широком диапазоне условии эксплуатации.
В процессе создания ГТД-1000Т были достаточно полно сформулированы принципы проектирования ГТД для наземных транспортных машин, а опыт его отработки и эксплуатации позволял перейти к созданию танковых ГТД нового поколения, которые имели уже значительно лучшую топливную экономичность, приближающуюся к уровню дизелей. В разработке и доводке ГТД наиболее активное участие принимали сотрудники завода им.Климова: С.П.Изотов, П.Д.Гавра, С.В.Люневич, С.А.Кирзнер, В.В.Старовойтенков, К.Е.Сокирский, В.А.Морозов, Б.М.Киприянов, Д.Б.Каждан, О.В.Карасев, Ю.А.Никитин, Б.М.Школьников, Р.Н.Демин, М.М.Левинсон, Ю.А.Денисов, В.А.Степанов, А.А.Саркисов и др. Серийное производство ГТД-1000Т началось на Калужском моторостроительном заводе (директор Ю.А.Лейковский, главный конструктор — Н.В.Шлейников) .
Хотя и до настоящего времени подавляющее большинство БТТ оснащаются дизельными двигателями, однако танковый ГТД, в конечном счете, завоевал свое право на применение в наземных гусеничных транспортных машинах. Один из лучших современных серийных танков танк Т-80 оснащен мощным и надежным газотурбинным танковым двигателем. В создании танка Т-80 с ГТД принимали участие многие сотрудники конструкторского отдела и всего коллектива Ленинградского Кировского завода, в их числе Н.С.Попов (генеральный конструктор), А.С.Ермолаев, А.К.Дзявго, В.И.Миронов, Н.Ф.Шашмурин, А.Й.Попов, Н.Ф.Галицкий, Е.П.Дедов М.С.Расин, В.А.Морозов, В.А.Парамонов.
Ц.Н.Гольд1ург, А.А.Саенко, В.Г.Яскевич и многие другие сотрудники завода — конструкторы, технологи, производственники, руководители завода, а также специалисты институтов и других предприятий промышленности. 92 Работы по совершенствованию танкового газотурбинного двигателя продолжались. Для нового поколения танков требовалось увеличение агрегатной мощности. Следует отметить, что еще в 1980 г. серийные отечественные танковые двигатели (и дизели, и ГТД) уступали двигателям танков ряда зарубежных стран по максимальной мощности.
Если наши танки укомплектовывались в основном двигателями мощностью 515...618 кВт (700...840 л.с.), то зарубежные имели мощность 882...1103 кВт (1200...1500 л.с.). В результате совершенствования отечественных двигателей, к началу 90-х годов и по дизелям, и по ГТД такое отставание было преодолено. Глава 5 РАЗВИТИЕ ТАНКОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЗА РУБЕЖОМ Основные танки 80-х годов стран НАТО такие, например, как М-1А1 «Абрамс» в США, «Леопард-2». в ФРГ, «Челленджер» в Англии оснащались высоко- 3 орсированными серийно выпускавшимися двигателями.
дновременно продолжались интенсивные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию перспективных двигателей для танков следующего поколения. Кроме того, осуществлялась модернизация парка ранее выпущенных танков, БМП и других машин на их базе, для чего постоянно проводились работы по повышению технических характеристик серийных двигателей. Учитывая опыт применения в танках 80-х годов дизелей («Леопард-2» и «Челленджер») и ГТД (М-1А1), ряд фирм ФРГ, Англии, Франции, Италии, Японии ориентированы на разработку для танков нового поколения новых высокофорсированных двигателей. США В США продолжаются работы над дизельным двигателем и над ГТД.
Для повышения подвижности основных танков третьего послевоенного поколения (М-1А1, «Леопард-2», «Челленджер») уже в 60-х — 70-х годах были разработаны двигатели мощностью 880...1100 кВт (1200...1500 л.с.). Это уже почти в два раза превышало мощность двигателей предыдущего поколения (М-60А1, «Леопард-1», «Чифтен»). Удельная мощность новых танков достигла 20...22 кВт/т (28...30 л.с./т). Американские специалисты предполагают, что . критерий оценки подвижности танков следующего поколения по уровню их удельной мощности сохранит свое значение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
