Трима герои
Както знаете, вътрешното строителство на танкови двигатели се основава на три ключови проекта-V-2, 5TDF и GTD-1000. Най-забележителното е, че всички двигатели дойдоха в танковото двигателно-трансмисионно отделение от авиацията. Специалисти от Централния институт на авиационните двигатели (ЦИАМ) взеха пряко участие в разработването на дизелови двигатели V-2 и 5TDF. Случи се така в предвоенния период, че първите високоскоростни дизелови двигатели AN-1 и AD-1 са разработени за самолети. Между другото, цилиндровият блок на V-2 V-2 е излят от алуминиева сплав. Този поздрав от авиаторите струва скъпо на домашната индустрия през военните години. Особено на фона на хронична липса на алуминий.
Газовата турбина GTD-1000T за семейство Т-80 също не крие авиационното си минало. Електроцентралата за резервоара е разработена в авиационното конструкторско бюро Климов на базата на двигател на хеликоптер.
Трябва да се отбележи, че всички танкови двигатели са безпрецедентни за местната и световната индустрия. С легендарния и първи по рода си дизелов двигател В-2 съветските танкове преминаха през цялата война и превзеха Берлин с щурм. Колкото и злобни критици да казват, че германците биха могли да създадат свой собствен дизелов двигател за „котешкото семейство“, но просто не смятат за необходимо, V-2 наистина качествено повишава експлоатационните характеристики както на Т-34, така и на KV / Е семейство.
Друго нещо е, че моторът не винаги е бил сглобяван с високо качество поради доста обективни причини - евакуацията на специализирани предприятия и нискоквалифицираните трудови ресурси. B-2 в различни модификации все още работи както в гражданската, така и във военната област. Достатъчно е да си припомним доста модерния танк Т-90, оборудван с модернизиран V-2 под името V-92S2. Ако го сравним с първия прототип на танков дизелов двигател BD-2, построен в Харков в началото на 30-те години, тогава основните параметри на потомка не са се променили. Размерите на цилиндрите и буталата останаха същите, както и работният обем от 38, 17 литра.
За почти деветдесет години мощността е нараснала от 400 литра. с. до 1000 л. с. (поради турбокомпресор и увеличение на оборотите), специфичният разход на гориво и размерите на двигателя са намалели. Освен това средният жизнен цикъл на двигател с вътрешно горене обикновено не надвишава 25 години. И има пълна увереност, че потомците на В-2 ще отпразнуват 100-годишнината в танковите части на руската армия.
Най-интересното е, че V-2 дължи толкова дълъг живот на иновативния харковски танков дизел 5TDF за времето си.
Но първо първо.
Изисквания за "куфара"
5TDF е истинска кутия с тайни. В дизеловия двигател операторът на самолетни двигатели от CIAM, A. D. Charomsky, комбинира много иновации с една цел - да постигне най -високата плътност на мощността в света. В същото време беше много желателно да се получи мотор, който е много подобен по размер на куфар. За да можете да го "поставите" в долната част на двигателното отделение, а отгоре да инсталирате охладителната система. Това от своя страна направи възможно изграждането на резервоар с нисък силует. Именно тогава се разработваше „Обект 432“, бъдещият Т-64. Всичко това изисква изключително висока плътност на опаковане на всички единици.
Както главният дизайнер на Харковското дизайнерско бюро обичаше да казва на подчинените си А. А. Морозов:
"Не забравяйте, че носенето на брониран въздух е много скъпо."
Какво в крайна сметка избраха инженерите, за да създадат такъв противоречив двигател?
На първо място, схема с два колянови вала и хоризонтално разположени цилиндри, в които буталата се движат в различни посоки. Тоест или един към друг, или един към друг. Естествено, тъй като в един цилиндър има две бутала наведнъж, тогава откъде да вземем мястото за клапаните? Разбира се, този проблем може да бъде решен по принцип, но неизменно ще доведе до увеличаване на масата и размерите на електроцентралата. Поради това беше решено да се спре на двутактов цикъл с издухване на слот с директен поток. Това направи възможно постигането на така необходимия висок литров капацитет.
Първоначално 5-цилиндровият 5-цилиндров дизелов двигател развива 600 к.с. с., по -късно е разпръснат до 700 литра. с. в серийната версия 5TDF. Подобни параметри бяха дадени от вариантите B-2, но с 12 цилиндъра, по-голяма маса и работен обем от 38, 17 литра срещу 13, 6 литра за 5TDF. Това са изключителни показатели и сега, но за 1955 г., когато беше одобрен техническият проект на харковския мотор, той беше просто фантастичен.
Колекцията от нови продукти на харковския мотор включва и високотемпературна охладителна система, в която антифризът е работил при 115 градуса.
От една страна, това повиши ефективността на изгаряне на горивната смес в цилиндрите - по работните повърхности имаше по -малко неизгорели въглеводороди. Също така „горещият двигател“направи възможно да се обърне по -малко внимание на температурата на околната среда. Изправният мотор може да работи нормално при 55 градуса - охлаждащата система за изхвърляне се справи доста добре.
От друга страна, 5-цилиндровата бутална група работеше при много тежки температурни условия, което не можеше да повлияе на ресурса и надеждността. Висока мощност на двигателя беше постигната и поради високото налягане на впръскване на въздух в цилиндрите. Инженерите избраха екзотична система за задвижване на коляновия вал и отработените газове. Резултатът е хибриден компресор, при който централният вал върти до 35 хиляди оборота в минута, а самата турбина до 22 хиляди. В същото време самият двигател се ускорява до максимум 3 хиляди оборота.
Такива неистови скорости на въртене изискват изключителна прецизност при производството и изчисленията. Спомнете си, че това беше в края на 50-те години и местните производители на двигатели тъкмо бяха усвоили изданието, за разлика от по-простия V-2.
Британски пример
Струва си да прекъснете нишката на разказа заради историята за сравняване на серийния 5TDF с чуждестранни аналози.
Да, подреждането с два колянови вала и бутала, движещи се един към друг, не беше уникално. Във Великобритания танковете Chieftain бяха оборудвани с двигател Leyland L-60 с подобна конструкция, а на гусеничния бронетранспортьор FV430 беше монтиран Rolls-Royce K-60. Тази техника попада в ръцете на инженери в Кубинка край Москва в края на 60 -те години и е старателно тествана.
Имаше само една цел - да се намерят начини за подобряване на надеждността и технологичността на домашния 5TDF в британските трофеи. По това време и военните, и строителите на двигатели имаха време да страдат с иновативен във всеки смисъл дизайн на двигателя.
Оказа се, че харковският мотор по отношение на специфичната мощност е 1,5-2 пъти по-ефективен от Leyland L-60 и Rolls-Royce K-60. Но в същото време трудоемкостта на производството на чуждестранни двигатели е с 49% (L-60) и 23% (K-60) по-ниска от трудоемкостта при сглобяването на 5TDF.
При цялото ми уважение към инженерния персонал на Чаромски и Морозов, възможно ли е било да се разработи такъв сложен двигател за индустрия, която едва се е възстановила от последиците от тоталната война?
Например буталата на британските двигатели се състоят от 15 части, а в харковски двигател всяко бутало е сглобено от 42 части! В обшивката на цилиндъра в продухателния ремък (характеристика на двутактовия двигател) L-60 има само 14 прозорци за „вентилация“, K-60 има 10, а 5TDF има 136 наведнъж. Чужденците имат само 32 части за техните задвижвания с компресор. Жителите на Харков доставиха двигателя със сложен дизайн, състоящ се от 180 части. От една страна, моторите от Великобритания показаха простота и дори примитивност в сравнение с 5TDF.
Поласкано е да се осъзнае, че местните производители на двигатели в средата на миналия век изпревариха водещите световни компании. Харковският мотор беше много по -съвършен в почти всички отношения.
От друга страна, инженерите не взеха предвид изцяло производствените възможности на завода в Харков и най -важното забравиха реалностите на работещите двигатели. В бойните части бяха необходими висококвалифицирани механици на водачи, които да работят с такова сложно оборудване.
И това се превърна в основния проблем на харковския мотор.
