Немецкие танковые дизели, часть 1. Дизельный двигатель танковый


"Второе дыхание" для "Королевского тигра" - дизельный двигатель Simmering Sla 16.

В отечественной военно-исторической и военно-технической литературе нередко можно встретить утверждение, что в ходе Второй мировой войны германской промышленности не удалось ни создать мощный танковый дизельный двигатель, ни скопировать советский дизель типа В-2. Действительно, в ходе войны Вермахт не получил серийного танкового дизельного двигателя (хотя дизели «Татра» устанавливались на четырёх­осные бронеавтомобили серии Sd.Kfz. 234). Причины этого были, скорее, организационные и экономические, чем технические – ибо в то время конструкторами Рейха были созданы опытные образцы танковых дизелей, превосходящие по своим параметрам танковые двигатели стран антигитлеровской коалиции.

Одним из таких германских двигателей был 16-цилиндровый Х-образный дизель воздушного охлаждения с турбонаддувом Sla 16.

Разработка этого двигателя началась в 1942 году конструкторским бюро Фердинанда Порше (Porsche AG). Главным конструктором мотора выступал сам Порше; ряд расчётов провёл профессор Камм (Kamm) из Штутгарта. В КБ Порше двигатель имел обозначение «Porsche Тур 212». Он предназначался для использования на тяжёлом танке, проектировавшемся тогда же Порше в рамках конкурса на новый тяжёлый танк (впоследствии Pz.Kpfw. VI Ausf.B; известен также как «Тигр-II» и «Королевский Тигр»), Хотя проект танка Порше VK.4502(P) и проиграл конкурс проекту фирмы «Хеншель», разработка дизеля «Porsche Тур 212» была продолжена.

Танк Порше VK.4502(P)

Дело в том, что карбюраторный двигатель HL 230 фирмы «Майбах», устанавливавшийся на серийном «Королевском Тигре», имел недостаточную для этого танка мощность и высокий расход топлива, что предопределило низкую подвижность машины и недопустимо малый запас хода (всего несколько десятков километров – до сотни – по местности). Кроме того, надёжность этого мотора в объектовых условиях была неудовлетворительна вследствие его частого перегрева.

"Королевский тигр"

Таким образом. Порше продолжил работы по созданию нового танкового двигателя уже применительно к принятому на вооружение варианту «Королевского Тигра» фирмы «Хеншель», решая при этом следующие задачи:

  • • повышение мощности двигателя;
  • • снижение удельного расхода топлива;
  • • обеспечение удовлетворительного теплового режима двигателя в объектовых условиях;
  • • обеспечение возможности установки нового силового агрегата в существующий корпус танка и его сопряжение с существующей трансмиссией таким образом, чтобы исключить принципиальные изменения в конструкции танка и дать возможность переоснастить ранее выпущенные машины новым двигателем без производства трудоёмких работ.

Так как КБ Порше не располагало собственной производственной базой, то работы по постройке опытных образцов двигателя осуществляла венская фирма «Simmering-Graz-Pauker AG». Это машиностроительное предприятие имело производственные возможности по изготовлению двигателей мощностью до 1500 л.с. и ранее уже работало с Порше – двигателями этой фирмы оснащались машины Tiger (Р). Согласно номенклатуре фирмы-изготовителя, двигатель «Porsche Тур 212» получил обозначение «Sla 16».

В процессе отработки нового мотора фирма «Зиммеринг» провела большую работу по технологическому оснащению – ею были спроектированы все необходимые испытательные стенды и оснастка для последующего производства дизеля.

Опытные работы начались с постройки и отработки одноцилиндрового макета, обозначаемого в КБ Порше как «Porsche Тур 192». После того, как этот макет дал на стенде мощность 47 л.с. (при 2100 об/мин) и проработал 100 часов, были построены новые макеты в виде четырёх- и восьмицилиндровых блоков. Наконец, был изготовлен двигатель в полном 16-ти цилиндровом варианте.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ 16-ЦИЛИНДРОВОГО ТАНКОВОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ SIMMERING Sla 16 (Porsche Тур 212)

(Техническое описание и технические характеристики приведены по источнику – «Машиностроение. Энциклопедический справочник в 15 томах (том 10). Под главной редакцией академика Е.А. Чудакова. Москва, Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1948.»)

Дизель Simmering-Graz-Pauker Slа 16 предназначался для тяжёлого танка «Тигр В», взамен ранее применявшегося бензинового двигателя «Майбах». В двигателе применён наддув по схеме Бюхи с использованием двух турбокомпрессоров «Браун-Бовери».

Картер двигателя сварной из стальных плит, состоит из двух половин, с горизонтальной плоскостью разъёма по оси коленчатого вала. Угол развала между рядами цилиндров – 135° и 45°. Так как этот двигатель предназначался для замены высокооборотного бензинового двигателя «Майбах» (Nmax = 3200 об/мин), то для оставления стандартной трансмиссии при использовании более тихоходного двигателя дизеля (Nmax = 2000 об/мин) пришлось применить повышающий редуктор поз.15. Корпус редуктора представляет собой общую деталь с передней частью нижней половины картера. На задней торцевой плоскости картера монтируются приводы распределительного механизма, топливных насосов и вспомогательных механизмов.

Цилиндр двигателя стальной, с точёными рёбрами охлаждения; крепится к картеру с помощью двенадцати шпилек, воспринимающих всю нагрузку от давления газов при вспышке. Для уплотнения и для регулировки степени сжатия под фланцы цилиндров кладутся прокладки из бумаги и тонкой листовой стали.

Головка цилиндров вместе с рёбрами охлаждения отлита из силумина. Цилиндр в верхней своей части имеет резьбу, при помощи которой он соединяется с головкой. Натяг в резьбовом соединении обеспечивается навёртыванием головки в горячем состоянии. Предкамера представляет собой отдельный блок, крепящийся к головке на трёх шпильках.

Корпус предкамеры вместе с оребрением отлит из силумина. В корпус поз. 1 предкамеры ввёрнуты стакан поз. 2 и втулка поз. 3, в которых устанавливаются стандартная штифтовая форсунка «Бош» и спираль накаливания. Предкамера имеет две полости, сообщающиеся друг с другом при помощи горловины поз. 4, имеющей форму диффузора. Распылитель предкамеры имеет прорезь, через которую направляется поток смеси газов и распылённого топлива плоским веером в камеру сгорания, размещённую в днище поршня. Форма камеры сгорания в поршне соответствует форме веера смеси, вырывающейся из предкамеры.

Поршень отлит из силумина. На поршне устанавливаются четыре уплотнительных и два маслосъёмных кольца. Уплотнительные кольца для лучшей приработки снабжены кольцевыми вставками из меди, которая запрессовывается в выточку на рабочей поверхности кольца.

Коленчатый вал лежит на пяти коренных подшипниках; выполнен составным из трёх частей. Сочленение частей вала осуществляется посредством торцевого гребенчатого соединения типа Хирт. Кривошипы повёрнуты: первый относительно второго и третьего на 90° и на 180° относительно четвёртого. Такое расположение кривошипов обеспечивает равномерное чередование вспышек при принятых углах развала между рядами цилиндров в 45° и 135°. Принятая в конструкции Х-образная схема обеспечивает минимальные габариты двигателя по высоте, сохраняет равномерное чередование вспышек; следовательно, и пульсация крутящего момента будет минимальной. На конце вала сидит на фланце динамический демпфер маятникового типа, вьшолняющий одновременно и функции маховика двигателя.

Узел шатунов состоит из главного и трёх припепных шатунов. Вкладыш нижней головки главного шатуна имеет заливку из свинцовистой бронзы. Пальцы прицепных шатунов работают в бронзовых втулках.

Газораспределение осуществляется при помощи четырёх кулачковых валиков, штанг и коромысел, монтируемых на головках цилиндров. Фазы газораспределения: открытие всасьшающего клапана 62° до в.м.т., закрытие 35° после н.м.т., открытие выпускного кпапана 45° до н.м.т., закрытие 72° после в.м.т. Таким образом, имеется значительная фаза перекрытия клапанов (134°), которая служит, по-видимому, дня того, чтобы за счёт имеющейся продувки цилиндра обеспечить охлаждение головки, клапанов и поршня, что дтя форсированного дизеля воздушного охлаждения является существенно необходимым.

Наддув двигателя производится при помощи двух турбокомпрессоров поз.6 с общей производительностью 68 м³/мин при давлешш наддува 1,5 кг/см². Максимальное число оборотов турбокомпрессора – 28000 об/мин. Выхлопные газы от каждой пары цилиндров по отдельному рукаву подходят к кожуху турбины. Таким образом, к каждой турбине подходят четыре рукава поз.5.

На всех режимах весь объём выхлопных газов проходит через турбину. Параллельного перепуска нет. Конструкция турбокомпрессора – упрощённая по сравнению с конструкцией авиационных турбокомпрессоров. Ротор турбины и нагнетателя вращается на двух шариковых подшипниках обычной конструкции, заключённых в специальные упругие обоймы, что позволяет ротору самоустанавливаться по оси инерции системы. Турбокомпрессор смонтирован вертикально. Всасывающие патрубки поз. 7, подводящие воздух к правому и левому нагнетателям, присоединяются к общему воздухоочистителю  инерционно-масляного типа. Трубопровод поз. 8 подводит сжатый воздух от нагнетателя к всасывающим каналам, выведенным к верхней плоскости головки цилиндра. На режиме максимальной мощности двигатель работает с большим избытком воздуха а = 1,70.

Топливоподающая система состоит из четырёх стандартных четырёхплунжерных насосов и штифтовых форсунок «Бош».

На двигателе, работающем с весьма большой нагрузкой (удельная мощность при установке двигателя в тяжёлом танке – 11 л.с./т), применён двухрежимный регулятор. Всережимный регулятор в этом случае смог бы улучшить динамику машины.

Система смазки. Двигатель имеет масляный резервуар поз. 16, расположенный на самом картере двигателя. Таким образом, специальных масляных баков в системе нет. Масло интенсивно охлаждается в четырёх масляных радиаторах. Очистка масла производится четырьмя фильтрами поз. 9 типа Куно, соединёнными последовательно. Масло помимо своей основной роли – работы в качестве смазочного материала, выполняет также функции и охлаждающей жидкости. Элементы системы смазки (масляные радиаторы, насос и фильтры) имеют размеры, значительно бóльшие по сравнению с двигателями жидкостного охлаждения.

Система охлаждения. Воздух, охлаждающий цилиндры и головки, просасывается через их оребрение при помощи двух осевых вентиляторов поз. 10 с диаметром крыльчатки 520 мм. Вентиляторы, расположенные по бокам двигателя, получают вращение от коленчатого вала через конические шестерни поз. 11 и карданные валы поз. 12. Охлаждающий воздух, пройдя оребрение цилиндров двигателя, попадает в каждую из двух полостей, образованных в 45-градусных развалах между верхним и нижним рядами цилиндров, и по специальным кожухам поз. 13 подводится к вентиляторам. Горячий воздух выбрасывается вентиляторами наружу. Над оребрением цилиндров устанавливаются специальные дефлекторы, направляющие поток охлаждающего воздуха.

Запуск холодного двигателя осуществляется двумя электростартёрами поз. 14, а горячего двигателя – одним. За одну-две минуты до запуска даётся ток в спирали накаливания. Система запуска питается током от двух 12-вольтовых аккумуляторов, соединённых последовательно. Дублирующей системы запуска нет.

Особенности охлаждения дизеля Зиммеринг: а) эффективный обдув оребрения цилиндров и головок; б) больший угол перекрытия всасывающего и выпускного клапанов усиливает охлаждение клапанов, поршня и головки воздухом, продуваемым через полость камеры сгорания; в) интенсивное охлаждение масла в мощных масляных радиаторах, установленных в масляной системе.

Подвеска. Двигатель монтируется на четырёх упругих опорах. Передние опоры образованы двумя лапами, привёрнутыми к картеру. Задние опоры образованы поперечиной, жёстко соединённой с картером. Амортизаторами служат толстые резинометаллические пластины, зажатые между опорами двигателя и подмоторной рамой. Наличие упругих опор в значительной мере снижает передачу вибраций от двигателя на корпус танка, предохраняя тем самым экипаж танка от неприятного воздействия высокочастотных вибраций на организм.

Технические характеристики танкового дизеля Simmering Sla 16 в сравнении с характеристиками некоторых других танковых двигателей Второй мировой войны приведены в таблице.

Заводские стендовые испытания мотора в полной комплектации окончились успешно ориентировочно осенью 1944-го года. После их завершения Порше начинает продвижение нового двигателя на самом высоком уровне – вероятно, пользуясь своими неформальными отношениями с Гитлером, он выходит напрямую на фюрера. Очевидно, Порше не пришлось долго убеждать Гитлера в нужности и прогрессивности своего дизеля, ибо фюрер, по свидетельству Гудериана, уже летом 1942-го года

«...желал ускорить выпуск танковых дизельных моторов с воздушным охлаждением...».

Как бы то ни было, 5-го января 1945 г. Гитлер обращается с письмом, касающимся дизеля Порше, к соответствующим руководителям, занимающимся вопросами танкостроения.

В соответствии с пожеланиями фюрера, военные приступили к собственным испытаниям нового двигателя. После того, как испытания на стенде закончились успехом, двигатель был установлен фирмой «Nibelungenwerke» в танк «Королевский Тигр» вместо штатного мотора «Майбах» НЬ 230Р30. При этом наружная конфигурация корпуса и крыша моторного отделения изменений не претерпели; внутри же моторного отделения были демонтированы стенки отсеков вентиляторов с радиаторами и смонтирована новая подмоторная рама, а также произведены другие необходимые изменения. Данная переделка показала, что любой ранее выпущенный «Королевский Тигр» (и «Ягдтигр») может быть без большого труда переоснащён новым дизелем.

Опыт первого опробования дизеля в объектовых условиях выявил плохое охлаждение цилиндров нижних рядов. Для устранения этого явления были переконструированы вентиляторы системы охлаждения – их перепроектирование и изготовление отняли около четырёх недель; на этот период испытания были приостановлены.

После замены вентиляторов охлаждение двигателя стало удовлетворительным, что позволило с успехом закончить испытания (правда, по самой ускоренной программе) мотора в танке.

Боевая масса танка «Королевский Тигр» с дизелем Slа 16 составила 68,2 тонны. С точки зрения кинематики трансмиссии, скорость машины должна была оставаться прежней, так как благодаря наличию повышающего редуктора на двигателе частота вращения входного вала КПП не изменилась; практически вследствие заметного увеличения мощности мотора скорость танка на местности возросла. Сокращённая программа испытаний не позволила полностью оценить запас хода в различных условиях движения; судя по достигнутому удельному расходу (160–200 г/л.с. в час) и учитывая, что, вследствие более высокого удельного веса дизельного топлива при прежнем объёме топливных баков танк мог принять больше горючего по весу, можно предположить, что запас хода должен был составить 160–200 км (вторая цифра относится к условиям движения по дороге с твёрдым покрытием).

Таким образом, испытания показали, что Порше сумел решить задачи, стоящие перед ним при конструировании нового мотора.

Мощность двигателя была повышена по сравнению с существующим с 675 л.с. до 750 л.с. (на 11 процентов). Удельная мощность танка «Королевский Тигр», оснащённого дизелем Sla 16, составила 11 л.с./т, что сравнимо с удельной мощностью таких танков, использовавшихся в Красной Армии, как «Валентайн» Мк-IX (10 л.с./т) или ИС-2 (11,3 л.с/т).

Значительно снижен удельный расход топлива, что обеспечило доведение запаса хода танка до приемлемого значения без увеличения объёмов возимого горючего.

Обеспечен удовлетворительный тепловой режим двигателя – по оценкам, обеспечивалась удовлетворительная эксплуатация мотора в интервале температур -30...+50 °С.

Обеспечена возможность быстрого переоснащения ранее выпущенных машин с двигателя «Майбах» на новый дизель.

По итогам испытаний был выдан заказ на первые сто дизелей так называемой «нулевой серии» фирме «Stеуr-Daimlеr-Puch», так как фирма «Зиммеринг» не была в состоянии осуществлять крупносерийную постройку подобных моторов. Однако серийное изготовление новых двигателей так и не началось, ибо решение о нём нашло немало противников в германском военно-промышленном руководстве. Они указывали, что, во-первых, фирма «Штейр» серийно производит двигатели «Татра», не унифицированные с мотором «Зиммеринг», и развёртывание нового производства может идти только за счёт существующего; и во-вторых – что новый двигатель прошёл испытания лишь по крайне сокращённой программе (впрочем, в известных условиях зимы 1945-го года нельзя было ожидать иного), что не позволяло произвести полную его оценку и приводило к непредсказуемости последствий серийного производства Эти сомнения были обобщены в меморандуме, направленном рейхсминистру Шпееру, и заказ в конечном итоге был отменён.

Кстати, двигатель Sla 16 стоил в два раза дороже, чем «Майбах» НL 230 – но это и неудивительно, так как опытное изделие сравнивалось с серийным; нет сомнений, что в серии стоимость нового дизеля упала бы – хотя он всё же оставался бы дороже «Майбаха». Чудес не бывает, и за улучшение технических характеристик пришлось платить...

Таким образом, общее количество произведённых двигателей Sla 16 составило лишь две единицы (по другим данным пять) в полной комплектации и некоторое количество испытательных макетов с тем или иным количеством цилиндров.

По итогам опытно-конструкторских работ с этими макетами было предпринято проектирование на основе 16-цилиндрового двигателя унифицированных с ним по деталям и узлам Х-образных двигателей – четырёхцилиндрового мощностью 150 л.с. для использования на грузовых автомобилях и восьмицилиндрового мощностью 320 л.с. для применения на бронеавтомобилях и бронетранспортёрах. Также на базе двигателя Sla 16 (Porsche Typ 212) создавался его вариант «Porsche Тур 213», отличающийся увеличением объёма цилиндра до 3 л (соответственно, общего объёма двигателя до 48 л) и повышением частоты вращения коленчатого вала до 2500 об/мин. За счёт этих изменений (и, вероятно, увеличения параметров наддува) для дизеля «Туре 213» планировалось получить мощность 1500 л.с. – он предлагался к использованию на новых, ещё более тяжёлых танках, в том числе «Maus» и проектируемых машинах серии «Е». Впрочем, работы по всем этим двигателям так и остались в стадии проекта.

Двигатель же Sla 16 планировался к установке (как один из вариантов), кроме «Королевского Тигра», ещё и на танке «Пантера-II», во многом унифицированном с «Тигром-II». Этот проект также не был осуществлён. Кроме того, в принципе, этот дизель мог быть установлен и на обычную «Пантеру», но для этой машины мощности существующего «Майбаха» хватало, и такие варианты (насколько известно автору) не рассматривались.

Вероятно, двигатель Sla 16 и/или его документация попали и к нашим специалистам – во всяком случае, в советских источниках имеются его весьма подробные описания и характеристики; вообще, этот мотор вызвал в СССР значительный интерес. Оценка двигателя Sla 16 звучала следующим образом:

«Выбор Х-образной схемы для 16-цилиндрового двигателя обеспечивает минимальные габариты двигателя по высоте и равномерное чередование вспышек. Интересно отметить, что двигатель воздушного охлаждения успешно вписывается в габариты, ранее занимаемые двигателем жидкостного охлаждения вместе с радиаторами и вентиляторами. Однако в целом конструкция является мало надёжной, так как наряду с деталями, имеющими весьма большой запас прочности (например коленчатый вал, картер), ряд деталей сделаны весьма ненадёжными и сложными (например конструкция привода к вентиляторам и топливным насосам, крепление маховика и т. п.)».

Возможно, опыт изучения дизеля «Зиммеринг» использовался нашими инженерами при создании опытных Х-образных танковых дизельных двигателей в послевоенном периоде.

Исходя из известных характеристик двигателя Sla 16 и его технического описания, можно сделать вывод, что этот мотор по своему техническому уровню (как по прогрессивности конструкторских решений, так и по показателям совершенства конструкции) превосходил как германские танковые двигатели, так и двигатели танков стран антигитлеровской коалиции.

К счастью для нас, Германия не успела довести новый дизель и организовать его серийное производство. Разумеется, повлиять на исход вооружённой борьбы он не мог, но нет сомнений, что оснащённый мотором Sla 16 танк «Королевский Тигр» превращался в качественно новую машину и причинил бы немало неприятностей нашей армии и армиям наших союзников.

Автор – Кирилл Ромасёв

alternathistory.com

Немецкие танковые дизели, часть 1: thunder_games

Практически вся немецкая бронетехника периода Второй мировой войны оснащалась бензиновыми двигателями, преимущественно водяного охлаждения. Конечно, на такой факт очень трудно не обратить внимание. В подобной ситуации (как и в аналогичных случаях) вместо анализа фактов придумываются несколько объяснений, под которые затем подгоняются имеющиеся сведения. В данном случае взяли с потолка две побасенки. Во-первых, весь дизель якобы шёл на флот, а армии доставался синтетический бензин. Во-вторых, немцы ни свои мощные дизели не смогли создать, ни наш великий В-2 скопировать. В таких случаях стоит не просто развенчивать какие-то побасенки, а вообще начитать с нуля, то есть со сбора фактов. И уже на их основе выдвигать теории, а не наоборот.

В двух статьях я расскажу о том, почему немцы изначально увлеклись бензиновыми двигателями и о том, какие дизельные двигатели для военной техники они разработали.

КДПВ:

Работы по танковым бензиновым двигателямНа первых немецких танках использовались уже созданные подходящие двигатели. Например, на Pz.Kpfw.I Ausf.A стоял оппозитный двигатель воздушного охлаждения от грузовика, слишком маломощный для танка.

На Grosstraktor фирм Krupp и Rheinmetall и на Neubaufahrzeug использовался 6-цилиндровый рядный бензиновый двигатель жидкостного охлаждения BMW Va мощностью 290 л.с. при 1400 об/мин. Ни этими танками, ни их двигателями военные не были удовлетворены. Neubaufahrzeug получился слишком тяжёлым (23 тонны вместо желательных 18 тонн) и слабобронированным. Ему на замену фирма Rheinmetall проектировала танк BW как своеобразную работу над ошибками. На нём изменили компоновку, отказались от лишней башни и 37-мм пушки, уменьшили габариты. Всё это привело и к уменьшению веса.

Двигатель BMW Va не был специализированным танковым двигателем и имел авиационные корни. Интересно, что его родственник, 12-цилиндровый BMW VI, выпускался под обозначением М-17 в СССР и ставился не только на самолёты, но и на танки Т-28 и Т-35. Так вот, у этих двигателей была одна проблема: они работали на относительно низких оборотах. Мощность двигателя - это крутящий момент, умноженный на обороты. Если мы сравним два разных двигателя одинаковой мощности, то у двигателя с бОльшим крутящим моментом обороты будут меньше и наоборот.

На оборотах 1400-1600 в минуту двигатель BMW Va выдавал очень большой крутящий момент, который затем нужно было передавать через всю трансмиссию. Так как крутящий момент большой, то он нагружал трансмиссию и её пришлось делать с большим запасом прочности, а это увеличение веса. Так вот, немцы решили создать специализированный танковый двигатель, который бы давал те же 300 л.с., но не на 1600 об/мин, а на 3000 об/мин. Получается, что обороты возрастают почти вдвое, а крутящий момент уменьшается почти вдвое. Это позволяет применить более лёгкую и компактную трансмиссию.

Maybach HL 100

Итак, нам нужен лёгкий и компактный двигатель, который бы работал на больших оборотах, что даёт возможность применить более лёгкую и компактную трансмиссию. Очевидно, лучше всего этим требованиям соответствует бензиновый двигатель, который работает на больших оборотах, чем дизельные аналоги. Фирма Maybach разработала танковый 12-цилиндровый двигатель HL 100 жидкостного охлаждения, который давал 300 л.с. при 3000 об/мин. Так началась история целой линейки танковых бензиновых двигателей фирмы Maybach.

Итого: в своё время немцы выбрали танковые бензиновые высокооборотистые двигатели из-за стремления к облегчению танков, а в дальнейшем свою роль играла монополия фирмы Maybach и пропихивание её двигателей Управлением Вооружений.

Дизельный первенецВ 1938 году после срыва плана производства Pz.III Ausf.E фирма Daimler-Benz добилась разрешения на создание нового перспективного среднего 20-тонного танка на замену Pz.III независимо от Управления Вооружений.

VK 20.01 (D) - первый немецкий танк с дизелем

Отдел №6 Управления Вооружений всячески продвигал использование компактных высокооборотистых бензиновых двигателей фирмы Maybach, а также новомодных торсионных подвесок. Фирма Daimler-Benz на своём новом танке VK 20.01 (D) отказалась и от торсионов, и от бензинового двигателя Maybach. Танковый дизельный двигатель жидкостного охлаждения Daimler-Benz MB 809 объёмом 17 литров выдавал 350-360 л.с. на 2400 об/мин и при помощи новой трансмиссии разгонял 22-тонный VK 20.01 (D) до скорости 50 км/ч.

Дизельный двигатель MB 809 был спроектирован ещё в июле 1940 и впервые запущен на стенде в феврале 1941 года. В марте того же года его отправили для установки в опытное шасси. Таким образом задолго до нападения на СССР в Германии уже вовсю велись работы над средним танком с дизельным двигателем, а утверждение о том, что немцы впервые решили установить на танк дизель под влиянием Т-34 является не более, чем мифом.

Исходя из характеристик видно, что MB 809 более мощный и экономичный двигатель, чем HL 120 TRM от серийных Pz.III и Pz.IV.

Maybach HL 120 TRM Daimler-Benz MB 809
тип V-12 V-12
охлаждение жидкостное жидкостное
мощность 300-320 л.с. на 3000 об/мин 350-360 л.с. на 2400 об/мин
объём 12 литров 17 литров
расход топлива 235-255 г/л.с./ч 190 г/л.с./ч
Было спроектировано три варианта MB 809. Первый объёмом 21,7 литров выдавал 400 л.с. на 2200 об/мин и весил 1250 кг. Второй объёмом 19,7 литров давал те же 400 л.с. на 2400 об/мин, но был короче на 100 мм и весил 1120 кг. Третий вариант, в итоге признанный оптимальным и установленный в танк, при объёме 17,5 литров развивал 360 л.с. при 2400 об/мин и весил всего 820 кг, то есть при большей мощности примерно столько же, сколько и бензиновый Maybach HL 120 TRM.

Дизельные ПантерыVK 20.01 (D) так и не попал в серийное производство, поскольку в конце 1941 года по результатам боёв в СССР были выдвинуты новые требования к перспективным средним танкам. По этим требованиям фирмы Daimler-Benz и MAN спроектировали 35-тонные Пантеры.

Обычно Пантеру фирмы Daimler-Benz называют не более чем копией Т-34, однако в действительности она во многом принципиально отличалась и от Т-34, и от Пантеры фирмы MAN. Можно сказать, VK 30.01 (D) был своеобразным развитием идей VK 20.01 (D) под непосредственным влиянием Т-34.

На VK 30.01 (D) планировался дизельный двигатель жидкостного охлаждения MB 507 фирмы Daimler-Benz объёмом 44 литра, который выдавал 650 л.с. при 2000 об/мин и чудовищные 850 л.с. при 2300 об/мин.

Хотя по ряду причин в серию пошёл проект фирмы MAN с бензиновым танковым двигателем фирмы Maybach, немцы ещё раз вернулись к идее установки дизеля на средний танк. Существовало два варианта Pz.Kpwf.V Panther с дизельными двигателями:

  • Geraet 545 (изделие 545) - Пантера с X-образным дизельным двигателем Sla 16 (о нём мы ещё поговорим)
  • Gereet 546 (изделие 546) - Пантера с удлинённым корпусом и дизельным H-образным двигателем фирмы Argus.
Оба варианта так и остались на бумаге.

Дизельные ТигрыДалеко не одна фирма Daimler-Benz неоднократно предлагала дизельные двигатели на танки. Большим энтузиастом бензиновых и дизельных двигателей воздушного охлаждения был глава Танковой комиссии доктор Фердинанд Порше. Конструкторское бюро Porsche K.G. сотрудничало с фирмой Simmering, которая проектировала оснастку для испытаний и производства выпуска и налаживала серийный выпуск двигателей Porsche K.G.

Нередко говорят, что всё дизельное топливо съедал флот, поэтому немцы не могли себе позволить ставить дизели на танки, а промышленность давала много синтетического бензина, отсюда и танковые бензиновые двигатели. Но начиная с 1942 года Германия синтезировала сотни тысяч тонн дизельного топлива. Например, в 1944 году из 911 тысяч тонн дизельного топлива целых 445 тысяч тонн приходилось на синтезированное топливо, а это почти половина. В некоторые месяцы в Германии доля синтезированного дизельного топлива была даже выше 60%! И далеко не весь дизель шёл на флот, значительная доля отводилась сухопутной технике.

Будучи главой Танковой комиссии Фердинанд Порше начиная с 1942 года продвигал идеи о применении дизельных двигателей, причём его поддержал Адольф Гитлер, благо, топливо под эти двигатели имелось. В результате было принято решение о проектировании и производстве целой линейки дизелей воздушного охлаждения: от 30-сильного моторчика для Фольксвагена до 1200-сильного монстра для будущих тяжёлых танков. Идея линейки заключалась в том, что на разных двигателях использовались лишь три типа цилиндров по размеру, подобная унификация значительно упрощала проектирование, серийное производство и ремонт двигателей.

VK 45.02 (P) с двигателями Typ 101

Работа над дизельными двигателями по этой идее велось разными фирмами, в том числе и Porsche K.G. Для нового танка VK 45.02 (P), он же Typ 181, конструкторское бюро Порше предложило два варианта дизельных двигателей:

  • На Typ 181B стояло два X-16 дизельных двигателя воздушного охлаждения Porsche Deutz объёмом 19,6 литра, которые давали в сумме 740 л.с. при 2000 об/мин.
  • На Typ 181C планировалось ставить один X-16 дизельный двигатель воздушного охлаждения объёмом 37 литров, который давал 700 л.с. на 2000 об/мин.
VK 100.01 (P) с 16-цилиндровым дизелем

Помимо Тигров дизельные двигатели с самого начала планировалось ставить на новые сверхтяжёлые танки. VK 100.01 (P) изначально проектировался с 16-цилиндровым V-образным дизельным двигателем с максимальной мощностью около 750-770 л.с. Октябрьский вариант Typ 205 растолстел до 150 тонн, поэтому на него планировалось установить 18-цилиндровый дизельный V-образный дизельный двигатель Porsche Typ 205/2 объёмом 41,5 литра и мощностью 850-870 л.с., альтернативой был 44-литровый MB 507, выдававший до 1000 л.с. В итоге на второй прототип Мауса установили MB 517, вариант MB 507 с турбонаддувом, он выдавал 1200 л.с. при 2400 об/мин. Таким образом из пяти двигателей для сверхтяжёлого танка только один был бензиновым.

Дизелями не брезговали и конкуренты Порше. И на Льве, и на Tiger-Maus в качестве одного из вариантов был дизель Daimler-Benz MB 507.

Tatra 103Пока мы говорили о мощных дизельных двигателях, которые выдавали 350-1200 л.с. Но для лёгких разведывательных танков, САУ на базе лёгких танков и для бронеавтомобилей эти двигатели излишне мощные, тяжёлые и большие.

Чешская фирма Tatra в те годы активно вела работы по дизельным двигателям воздушного охлаждения, которые она ставила на свои грузовики. Дизель Tatra 103 мощностью 220 л.с. при 2000 об/мин как раз подходил для лёгких танков, САУ на их базе и бронеавтомобилей. Серийно Tatra 103 ставились на тяжёлые восьмиколёсные бронеавтомобили Puma. Так выглядел бронеавтомобиль с 50-мм пушкой в башне:

А это его двигатель Tatra 103:

Помимо бронеавтомобилей немцы в опытном порядке установили этот дизель на Pz.Kpfw.II Ausf.L, но не на обычный танк, а на прототип с наклонными бронелистами, из-за чего его нередко называют прототипом VK 16.02, но это не Леопард, а Люкс:

Кроме всего прочего двигатель Tatra 103 установили на опытный образец Jagdpanzer 38 Starr. Он отличался от серийных Jagdpanzer 38(t) не только более мощным и надёжным двигателем, но и безоткатной установкой 75-мм орудия.

Вид с кормы. Обратите внимание на воздухозаборник над двигателем:

Tatra 103 в моторном отделении Jagdpanzer 38(t):

Стоит упомянуть и о Jadgpanzer 38 D - немецком развитии Jagdpanzer 38(t). На нём дизель Tatra 103 был штатным и планировался к установке с самого начала. Благодаря экономичности двигателя и объёму топливных баков в 390 литров дальность хода по шоссе достигала 500 километров!

Вместо послесловияНапоследок хотелось бы процитировать генерал-лейтенанта Э. Шнайдера. Вот что он писал:

Вопрос об установке на танках дизелей вызвал в Германии - стране, где впервые был создан этот тип мотора, - большие споры. За применение этого двигателя в танках говорили, между прочим, его более прочная конструкция, меньший расход горючего, приспособленность к самым различным видам горючего и меньшая опасность воспламенения тяжёлого топлива при попаданиях в танк. Своим танком Т-34 русские убедительным образом доказали исключительную пригодность дизеля для установки его на танке. Но если военные специалисты и ведущие фирмы моторостроительной промышленности открыто высказывались за этот двигатель, то его противники постоянно стремились задержать его введение.

И вот ещё один интересный момент. Для предельного упрощения, удешевления и унификации в 1945 году планировали оставить в серийном производстве только три типа гусеничных шасси: Jagdpanzer 38(t), Panther и Tiger II. На Jagdpanzer 38(t) ставили 160-сильный бензиновый двигатель, который работал на последнем издыхании без дальнейших резервов, поэтому его планировали заменить на дизель Tatra 103. Для Tiger II и машин на его базе фирмы Porsche K.G. и Simmering спроектировали и изготовили дизельный двигатель Sla 16 мощностью 750-770 л.с., который мог без проблем устанавливаться в уже выпущенные танки, для чего требовалась лишь переделка моторного отделения в ходе ремонта. Этот двигатель можно было ставить и в Пантеру, о Geraet 545 я уже писал выше.

В начале войны все без исключения немецкие танки оснащались бензиновыми двигателями преимущественно жидкостного охлаждения. Но в конце войны ситуация изменилась и немцы могли перейти на выпуск танков и САУ исключительно с дизелями воздушного охлаждения, если бы не лоббирование двигателей фирмы Maybach Управлением Вооружений.

thunder-games.livejournal.com

Танковый двигатель — ВиКи

Танковый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, который предназначается для установки на танки; нередко танковые двигатели устанавливаются также на бронетранспортёрах и самоходных артиллерийских установках и т. п[1][2].

Основные требования к современному танковому двигателю — его компактность, надёжность работы в разном климате, высокие энергетические показатели, экономичность и многотопливность[1].

До Второй мировой войны в качестве танковых, как правило, использовались автомобильные и адаптированные авиационные двигатели; к 1950-х годам они были полностью вытеснены моторами специальной разработки. В настоящий момент на современных танках имеют наибольшее распространение дизельные многотопливные форсированные двигатели мощностью 735—880 кВт (1000—1200 л. с.) и более; применяются также газотурбинные двигатели мощностью до 1100 кВТ (1500 л. с.)[1][2].

Помимо двигателей внутреннего сгорания, в разное время предпринимались также попытки оснастить танки силовыми установками другого типа, не имевшие, однако, особого успеха. Во время Первой мировой войны и межвоенный период существовал (в том числе и в СССР) ряд проектов танков с паровым двигателем. Некоторые паровые танки (например, американский огнемётный паровой танк 1918 года) были реализованы в металле, однако в целом опыты по использованию паровых машин в качестве танковых двигателей оказались неудачными. В период Холодной войны в США активно прорабатывалась концепция так называемого атомного танка, в качестве двигателя на котором должна была использоваться ядерная силовая установка, однако практического воплощения работы в данном направлении не получили.

На ранних этапах развития танкостроения обычно использовался бензиновый карбюраторный двигатель автомобильного, а позже авиационного типа (включая моторы звездообразной компоновки). Непосредственно перед Второй мировой войной, а также в ходе её, получили распространение (преимущественно в СССР и США) дизельные двигатели, ставшие основным типом танковых моторов во всём мире со второй половины 1950-х гг., позже заменённые многотопливными двигателями, а в последние два-три десятилетия и газотурбинными двигателями (ГТД). Первым серийным танком с ГТД в качестве основного двигателя стал советский Т-80[3].

Мощность, надёжность и другие параметры танковых двигателей постоянно росли и улучшались. Если на ранних моделях довольствовались фактически автомобильными моторами, то с ростом массы танков в 1920—1940-х гг. получили распространение адаптированные авиадвигатели[4], а позже — и специально сконструированные танковые дизельные (многотопливные) двигатели. Для обеспечения приемлемых ходовых качеств танка удельная мощность его двигателя (отношение мощности двигателя к боевой массе танка) должна быть не менее 18—20 л. с./т.

Удельная мощность некоторых современных крупносерийных танков Страна-производитель Модель танка Боевая масса, т Мощность двигателя, л. с. Удельная мощность, л. с./т Тип двигателя
Франция Леклерк 54,6 1500 27,4 дизельный
Россия Т-80У 46,0 1250 27,2 газотурбинный
США M1A2 Абрамс 62,5 1500 24,0 газотурбинный
Германия Леопард-2A5 62,5 1500 24,0 дизельный
Израиль Меркава Mk.4 65,0 1500 23,1 дизельный
Россия Т-90С 46,5 1000 21,5 дизельный
Израиль Меркава Mk.3 60,0 1200 20,0 дизельный
Великобритания Челленджер-2 62,5 1200 19,2 дизельный

В 1930—1950-х гг. велись споры между сторонниками и противниками применения в качестве силовой установки танков двух типов двигателей внутреннего сгорания — карбюраторных и дизельных. Этот спор завершился окончательной победой сторонников дизельных двигателей. В наше время основной спор ведётся между сторонниками и противниками использования на танках дизельных двигателей и ГТД. Оба типа двигателей отличаются собственными преимуществами и недостатками. В годы Первой мировой войны был построен паровой танк, а в 1950-х годах в США был разработан ряд проектов атомных танков, но все эти типы силовой установки распространения в итоге не получили.

Преимущества ГТД над дизельным двигателем Преимущества дизельного двигателя над ГТД
  • Меньше расход смазочных жидкостей.
  • Меньше время подготовки к запуску «холодного» двигателя при температурах ниже −5 °C.
  • Выхлопные газы ГТД гораздо менее токсичны, их можно напрямую использовать для обогрева танка, в то время как на танках с дизельными двигателями требуется специальный теплообменник.
  • Более благоприятное для транспортной машины применение крутящего момента, коэффициент приспособляемости составляет 2,6. Этим коэффициентом определяется уменьшение количества переключений при движении по пересечённой местности.
  • Более простая система трансмиссии.
  • Лучшая «незаглохаемость», то есть способность двигателя к продолжению работы, даже если танк упрётся в препятствие или застрянет в глубокой грязи.
  • В 1,75—2 раза ниже уровень демаскирующих шумов.
  • Ресурс ГТД в 2—3 раза выше, чем у поршневых двигателей, за счёт уравновешенности и сведения к минимуму трущихся поверхностей в моторе.
  • Бо́льшая компактность.
  • Бо́льшая мощность при том же размере (массе)[5].
  • Бо́льшая надёжность в условиях высокой запылённости. В отличие от авиационных турбин, танковая работает у самой земли и за минуту пропускает через себя несколько кубометров воздуха, часто содержащего большие количества поднятой танком пыли. Отсюда намного выше требования к системе очистки поступающего воздуха.
  • Незначительное падение мощности при высоких температурах окружающей среды.
  • Меньший в 1,8—2 раза расход топлива, то есть, с одной стороны, более дешёвая эксплуатация, с другой — больший запас хода при том же количестве возимого топлива[6].
  • Стоимость дизельного двигателя до десяти раз меньше.
  • Лучшая пожаробезопасность вследствие использования плохо воспламеняющегося дизельного топлива.
  • Возможность ремонта в полевых условиях.
  • Быстрый запуск «прогретого» двигателя.
  • Ещё одним немаловажным преимуществом является возможность запуска дизельного двигателя танка с буксира, то есть «с толкача», поэтому танк с таким двигателем имеет большую вероятность продолжить выполнение своей задачи при помощи другого танка[7].
  • Дизельные двигатели слабее нагреваются, поэтому менее заметны для тепловизоров.
  • Для преодоления водных преград по дну танку с ГТД требуется вытяжная труба — выхлоп в воду для него невозможен.

Сравнительные войсковые испытания танков Т-64А и Т-72 с дизельными двигателями 5ТДФ и В-46 соответственно и Т-80 с газотурбинным двигателем ГТД-1000Т, проведённые правительственной комиссией, показали[8]:

  • Танки Т-80, номинальная удельная мощность которых превышала показатели Т-64А и Т-72 соответственно на 30 и 25 %, имеют преимущество по тактическим скоростям в европейских условиях лишь на 9—10 %, а в условиях Средней Азии — не более 2 %.
  • Часовой расход топлива газотурбинных танков был выше дизельных на 65—68 %, километровый расход — на 40—50 %, а запас хода по топливу меньше на 26—31 %; это приводило к необходимости при организации маршей предусматривать возможность дозаправки танков Т-80 в ходе суточных переходов.
  • На высоте 3 км над уровнем моря потеря мощности у двигателя 5ТДФ достигала 9 %, у В-46 — 5 %, у ГТД-1000Т — 15,5 %.

Дизельные танки в настоящее время находятся в танковых парках 111 стран мира, а газотурбинные — в танковых парках 9 стран мира. Разработчиками, производителями и поставщиками газотурбинных танков являются США и Россия (Советский Союз). Дизельные танки составляют основу танковых парков армий всех стран мира, за исключением США[9]. Развитие мировых танкостроения и танкового рынка в 2003—2012 гг. определяют 25 специальных программ, из которых 23 относятся к дизельным танкам, только 2 — к газотурбинным[10]. В Германии фирма MTU Friedrichshafen в настоящее время разрабатывает новые высокотехнологичные дизельные двигатели серии 890 четвёртого поколения для будущих бронированных боевых машин[11]. Многие страны, покупающие танки, предпочитают модели с дизельным двигателем и даже требуют замены ГТД на дизели в качестве условия к допуску на тендер. Так, в 2004 году Австралия в качестве своего будущего танка выбрала танк M1A2 «Абрамс», но при условии, что ГТД танка в нём будет заменён на дизельный двигатель[12]. В США даже конкретно в экспортных целях был разработан танк M1A2 «Абрамс» с дизельным двигателем[13].

Существуют конструктивные решения, позволяющие значительно улучшить характеристики дизельных двигателей. В целом, несмотря на утверждения сторонников каждого из типов двигателей, в настоящее время нельзя говорить о безусловном превосходстве одного из них.

Современные ГТД, как правило, многотопливные, могут работать на всём спектре топлив: бензинах всех типов, включая высокооктановый авиационный бензин, реактивном топливе, дизельном топливе с любым цетановым числом, но номинальным топливом в мирное время для них служит авиационный керосин[источник не указан 2125 дней]. Подавляющее большинство дизельных двигателей снабжено системой турбонаддува, а в последние годы — и промежуточными охладителями наддувочного воздуха (интеркулерами).

xn--b1aeclack5b4j.xn--j1aef.xn--p1ai

Танковый двигатель — Википедия

Танковый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, который предназначается для установки на танки; нередко танковые двигатели устанавливаются также на бронетранспортёрах и самоходных артиллерийских установках и т. п[1][2].

Основные требования к современному танковому двигателю — его компактность, надёжность работы в разном климате, высокие энергетические показатели, экономичность и многотопливность[1].

До Второй мировой войны в качестве танковых, как правило, использовались автомобильные и адаптированные авиационные двигатели; к 1950-х годам они были полностью вытеснены моторами специальной разработки. В настоящий момент на современных танках имеют наибольшее распространение дизельные многотопливные форсированные двигатели мощностью 735—880 кВт (1000—1200 л. с.) и более; применяются также газотурбинные двигатели мощностью до 1100 кВТ (1500 л. с.)[1][2].

Помимо двигателей внутреннего сгорания, в разное время предпринимались также попытки оснастить танки силовыми установками другого типа, не имевшие, однако, особого успеха. Во время Первой мировой войны и межвоенный период существовал (в том числе и в СССР) ряд проектов танков с паровым двигателем. Некоторые паровые танки (например, американский огнемётный паровой танк 1918 года) были реализованы в металле, однако в целом опыты по использованию паровых машин в качестве танковых двигателей оказались неудачными. В период Холодной войны в США активно прорабатывалась концепция так называемого атомного танка, в качестве двигателя на котором должна была использоваться ядерная силовая установка, однако практического воплощения работы в данном направлении не получили.

На ранних этапах развития танкостроения обычно использовался бензиновый карбюраторный двигатель автомобильного, а позже авиационного типа (включая моторы звездообразной компоновки). Непосредственно перед Второй мировой войной, а также в ходе её, получили распространение (преимущественно в СССР и США) дизельные двигатели, ставшие основным типом танковых моторов во всём мире со второй половины 1950-х гг., позже заменённые многотопливными двигателями, а в последние два-три десятилетия и газотурбинными двигателями (ГТД). Первым серийным танком с ГТД в качестве основного двигателя стал советский Т-80[3].

Мощность, надёжность и другие параметры танковых двигателей постоянно росли и улучшались. Если на ранних моделях довольствовались фактически автомобильными моторами, то с ростом массы танков в 1920—1940-х гг. получили распространение адаптированные авиадвигатели[4], а позже — и специально сконструированные танковые дизельные (многотопливные) двигатели. Для обеспечения приемлемых ходовых качеств танка удельная мощность его двигателя (отношение мощности двигателя к боевой массе танка) должна быть не менее 18—20 л. с./т.

Удельная мощность некоторых современных крупносерийных танков Страна-производитель Модель танка Боевая масса, т Мощность двигателя, л. с. Удельная мощность, л. с./т Тип двигателя
Франция Леклерк 54,6 1500 27,4 дизельный
Россия Т-80У 46,0 1250 27,2 газотурбинный
США M1A2 Абрамс 62,5 1500 24,0 газотурбинный
Германия Леопард-2A5 62,5 1500 24,0 дизельный
Израиль Меркава Mk.4 65,0 1500 23,1 дизельный
Россия Т-90С 46,5 1000 21,5 дизельный
Израиль Меркава Mk.3 60,0 1200 20,0 дизельный
Великобритания Челленджер-2 62,5 1200 19,2 дизельный

В 1930—1950-х гг. велись споры между сторонниками и противниками применения в качестве силовой установки танков двух типов двигателей внутреннего сгорания — карбюраторных и дизельных. Этот спор завершился окончательной победой сторонников дизельных двигателей. В наше время основной спор ведётся между сторонниками и противниками использования на танках дизельных двигателей и ГТД. Оба типа двигателей отличаются собственными преимуществами и недостатками. В годы Первой мировой войны был построен паровой танк, а в 1950-х годах в США был разработан ряд проектов атомных танков, но все эти типы силовой установки распространения в итоге не получили.

Преимущества ГТД над дизельным двигателем Преимущества дизельного двигателя над ГТД
  • Меньше расход смазочных жидкостей.
  • Меньше время подготовки к запуску «холодного» двигателя при температурах ниже −5 °C.
  • Выхлопные газы ГТД гораздо менее токсичны, их можно напрямую использовать для обогрева танка, в то время как на танках с дизельными двигателями требуется специальный теплообменник.
  • Более благоприятное для транспортной машины применение крутящего момента, коэффициент приспособляемости составляет 2,6. Этим коэффициентом определяется уменьшение количества переключений при движении по пересечённой местности.
  • Более простая система трансмиссии.
  • Лучшая «незаглохаемость», то есть способность двигателя к продолжению работы, даже если танк упрётся в препятствие или застрянет в глубокой грязи.
  • В 1,75—2 раза ниже уровень демаскирующих шумов.
  • Ресурс ГТД в 2—3 раза выше, чем у поршневых двигателей, за счёт уравновешенности и сведения к минимуму трущихся поверхностей в моторе.
  • Бо́льшая компактность.
  • Бо́льшая мощность при том же размере (массе)[5].
  • Бо́льшая надёжность в условиях высокой запылённости. В отличие от авиационных турбин, танковая работает у самой земли и за минуту пропускает через себя несколько кубометров воздуха, часто содержащего большие количества поднятой танком пыли. Отсюда намного выше требования к системе очистки поступающего воздуха.
  • Незначительное падение мощности при высоких температурах окружающей среды.
  • Меньший в 1,8—2 раза расход топлива, то есть, с одной стороны, более дешёвая эксплуатация, с другой — больший запас хода при том же количестве возимого топлива[6].
  • Стоимость дизельного двигателя до десяти раз меньше.
  • Лучшая пожаробезопасность вследствие использования плохо воспламеняющегося дизельного топлива.
  • Возможность ремонта в полевых условиях.
  • Быстрый запуск «прогретого» двигателя.
  • Ещё одним немаловажным преимуществом является возможность запуска дизельного двигателя танка с буксира, то есть «с толкача», поэтому танк с таким двигателем имеет большую вероятность продолжить выполнение своей задачи при помощи другого танка[7].
  • Дизельные двигатели слабее нагреваются, поэтому менее заметны для тепловизоров.
  • Для преодоления водных преград по дну танку с ГТД требуется вытяжная труба — выхлоп в воду для него невозможен.

Сравнительные войсковые испытания танков Т-64А и Т-72 с дизельными двигателями 5ТДФ и В-46 соответственно и Т-80 с газотурбинным двигателем ГТД-1000Т, проведённые правительственной комиссией, показали[8]:

  • Танки Т-80, номинальная удельная мощность которых превышала показатели Т-64А и Т-72 соответственно на 30 и 25 %, имеют преимущество по тактическим скоростям в европейских условиях лишь на 9—10 %, а в условиях Средней Азии — не более 2 %.
  • Часовой расход топлива газотурбинных танков был выше дизельных на 65—68 %, километровый расход — на 40—50 %, а запас хода по топливу меньше на 26—31 %; это приводило к необходимости при организации маршей предусматривать возможность дозаправки танков Т-80 в ходе суточных переходов.
  • На высоте 3 км над уровнем моря потеря мощности у двигателя 5ТДФ достигала 9 %, у В-46 — 5 %, у ГТД-1000Т — 15,5 %.

Дизельные танки в настоящее время находятся в танковых парках 111 стран мира, а газотурбинные — в танковых парках 9 стран мира. Разработчиками, производителями и поставщиками газотурбинных танков являются США и Россия (Советский Союз). Дизельные танки составляют основу танковых парков армий всех стран мира, за исключением США[9]. Развитие мировых танкостроения и танкового рынка в 2003—2012 гг. определяют 25 специальных программ, из которых 23 относятся к дизельным танкам, только 2 — к газотурбинным[10]. В Германии фирма MTU Friedrichshafen в настоящее время разрабатывает новые высокотехнологичные дизельные двигатели серии 890 четвёртого поколения для будущих бронированных боевых машин[11]. Многие страны, покупающие танки, предпочитают модели с дизельным двигателем и даже требуют замены ГТД на дизели в качестве условия к допуску на тендер. Так, в 2004 году Австралия в качестве своего будущего танка выбрала танк M1A2 «Абрамс», но при условии, что ГТД танка в нём будет заменён на дизельный двигатель[12]. В США даже конкретно в экспортных целях был разработан танк M1A2 «Абрамс» с дизельным двигателем[13].

Существуют конструктивные решения, позволяющие значительно улучшить характеристики дизельных двигателей. В целом, несмотря на утверждения сторонников каждого из типов двигателей, в настоящее время нельзя говорить о безусловном превосходстве одного из них.

Современные ГТД, как правило, многотопливные, могут работать на всём спектре топлив: бензинах всех типов, включая высокооктановый авиационный бензин, реактивном топливе, дизельном топливе с любым цетановым числом, но номинальным топливом в мирное время для них служит авиационный керосин[источник не указан 2124 дня]. Подавляющее большинство дизельных двигателей снабжено системой турбонаддува, а в последние годы — и промежуточными охладителями наддувочного воздуха (интеркулерами).

ru.wikiyy.com

Танковый двигатель — википедия фото

Танковый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, который предназначается для установки на танки; нередко танковые двигатели устанавливаются также на бронетранспортёрах и самоходных артиллерийских установках и т. п[1][2].

Основные требования к современному танковому двигателю — его компактность, надёжность работы в разном климате, высокие энергетические показатели, экономичность и многотопливность[1].

До Второй мировой войны в качестве танковых, как правило, использовались автомобильные и адаптированные авиационные двигатели; к 1950-х годам они были полностью вытеснены моторами специальной разработки. В настоящий момент на современных танках имеют наибольшее распространение дизельные многотопливные форсированные двигатели мощностью 735—880 кВт (1000—1200 л. с.) и более; применяются также газотурбинные двигатели мощностью до 1100 кВТ (1500 л. с.)[1][2].

Помимо двигателей внутреннего сгорания, в разное время предпринимались также попытки оснастить танки силовыми установками другого типа, не имевшие, однако, особого успеха. Во время Первой мировой войны и межвоенный период существовал (в том числе и в СССР) ряд проектов танков с паровым двигателем. Некоторые паровые танки (например, американский огнемётный паровой танк 1918 года) были реализованы в металле, однако в целом опыты по использованию паровых машин в качестве танковых двигателей оказались неудачными. В период Холодной войны в США активно прорабатывалась концепция так называемого атомного танка, в качестве двигателя на котором должна была использоваться ядерная силовая установка, однако практического воплощения работы в данном направлении не получили.

На ранних этапах развития танкостроения обычно использовался бензиновый карбюраторный двигатель автомобильного, а позже авиационного типа (включая моторы звездообразной компоновки). Непосредственно перед Второй мировой войной, а также в ходе её, получили распространение (преимущественно в СССР и США) дизельные двигатели, ставшие основным типом танковых моторов во всём мире со второй половины 1950-х гг., позже заменённые многотопливными двигателями, а в последние два-три десятилетия и газотурбинными двигателями (ГТД). Первым серийным танком с ГТД в качестве основного двигателя стал советский Т-80[3].

Мощность, надёжность и другие параметры танковых двигателей постоянно росли и улучшались. Если на ранних моделях довольствовались фактически автомобильными моторами, то с ростом массы танков в 1920—1940-х гг. получили распространение адаптированные авиадвигатели[4], а позже — и специально сконструированные танковые дизельные (многотопливные) двигатели. Для обеспечения приемлемых ходовых качеств танка удельная мощность его двигателя (отношение мощности двигателя к боевой массе танка) должна быть не менее 18—20 л. с./т.

Удельная мощность некоторых современных крупносерийных танков Страна-производитель Модель танка Боевая масса, т Мощность двигателя, л. с. Удельная мощность, л. с./т Тип двигателя
Франция Леклерк 54,6 1500 27,4 дизельный
Россия Т-80У 46,0 1250 27,2 газотурбинный
США M1A2 Абрамс 62,5 1500 24,0 газотурбинный
Германия Леопард-2A5 62,5 1500 24,0 дизельный
Израиль Меркава Mk.4 65,0 1500 23,1 дизельный
Россия Т-90С 46,5 1000 21,5 дизельный
Израиль Меркава Mk.3 60,0 1200 20,0 дизельный
Великобритания Челленджер-2 62,5 1200 19,2 дизельный

В 1930—1950-х гг. велись споры между сторонниками и противниками применения в качестве силовой установки танков двух типов двигателей внутреннего сгорания — карбюраторных и дизельных. Этот спор завершился окончательной победой сторонников дизельных двигателей. В наше время основной спор ведётся между сторонниками и противниками использования на танках дизельных двигателей и ГТД. Оба типа двигателей отличаются собственными преимуществами и недостатками. В годы Первой мировой войны был построен паровой танк, а в 1950-х годах в США был разработан ряд проектов атомных танков, но все эти типы силовой установки распространения в итоге не получили.

Преимущества ГТД над дизельным двигателем Преимущества дизельного двигателя над ГТД
  • Меньше расход смазочных жидкостей.
  • Меньше время подготовки к запуску «холодного» двигателя при температурах ниже −5 °C.
  • Выхлопные газы ГТД гораздо менее токсичны, их можно напрямую использовать для обогрева танка, в то время как на танках с дизельными двигателями требуется специальный теплообменник.
  • Более благоприятное для транспортной машины применение крутящего момента, коэффициент приспособляемости составляет 2,6. Этим коэффициентом определяется уменьшение количества переключений при движении по пересечённой местности.
  • Более простая система трансмиссии.
  • Лучшая «незаглохаемость», то есть способность двигателя к продолжению работы, даже если танк упрётся в препятствие или застрянет в глубокой грязи.
  • В 1,75—2 раза ниже уровень демаскирующих шумов.
  • Ресурс ГТД в 2—3 раза выше, чем у поршневых двигателей, за счёт уравновешенности и сведения к минимуму трущихся поверхностей в моторе.
  • Бо́льшая компактность.
  • Бо́льшая мощность при том же размере (массе)[5].
  • Бо́льшая надёжность в условиях высокой запылённости. В отличие от авиационных турбин, танковая работает у самой земли и за минуту пропускает через себя несколько кубометров воздуха, часто содержащего большие количества поднятой танком пыли. Отсюда намного выше требования к системе очистки поступающего воздуха.
  • Незначительное падение мощности при высоких температурах окружающей среды.
  • Меньший в 1,8—2 раза расход топлива, то есть, с одной стороны, более дешёвая эксплуатация, с другой — больший запас хода при том же количестве возимого топлива[6].
  • Стоимость дизельного двигателя до десяти раз меньше.
  • Лучшая пожаробезопасность вследствие использования плохо воспламеняющегося дизельного топлива.
  • Возможность ремонта в полевых условиях.
  • Быстрый запуск «прогретого» двигателя.
  • Ещё одним немаловажным преимуществом является возможность запуска дизельного двигателя танка с буксира, то есть «с толкача», поэтому танк с таким двигателем имеет большую вероятность продолжить выполнение своей задачи при помощи другого танка[7].
  • Дизельные двигатели слабее нагреваются, поэтому менее заметны для тепловизоров.
  • Для преодоления водных преград по дну танку с ГТД требуется вытяжная труба — выхлоп в воду для него невозможен.

Сравнительные войсковые испытания танков Т-64А и Т-72 с дизельными двигателями 5ТДФ и В-46 соответственно и Т-80 с газотурбинным двигателем ГТД-1000Т, проведённые правительственной комиссией, показали[8]:

  • Танки Т-80, номинальная удельная мощность которых превышала показатели Т-64А и Т-72 соответственно на 30 и 25 %, имеют преимущество по тактическим скоростям в европейских условиях лишь на 9—10 %, а в условиях Средней Азии — не более 2 %.
  • Часовой расход топлива газотурбинных танков был выше дизельных на 65—68 %, километровый расход — на 40—50 %, а запас хода по топливу меньше на 26—31 %; это приводило к необходимости при организации маршей предусматривать возможность дозаправки танков Т-80 в ходе суточных переходов.
  • На высоте 3 км над уровнем моря потеря мощности у двигателя 5ТДФ достигала 9 %, у В-46 — 5 %, у ГТД-1000Т — 15,5 %.

Дизельные танки в настоящее время находятся в танковых парках 111 стран мира, а газотурбинные — в танковых парках 9 стран мира. Разработчиками, производителями и поставщиками газотурбинных танков являются США и Россия (Советский Союз). Дизельные танки составляют основу танковых парков армий всех стран мира, за исключением США[9]. Развитие мировых танкостроения и танкового рынка в 2003—2012 гг. определяют 25 специальных программ, из которых 23 относятся к дизельным танкам, только 2 — к газотурбинным[10]. В Германии фирма MTU Friedrichshafen в настоящее время разрабатывает новые высокотехнологичные дизельные двигатели серии 890 четвёртого поколения для будущих бронированных боевых машин[11]. Многие страны, покупающие танки, предпочитают модели с дизельным двигателем и даже требуют замены ГТД на дизели в качестве условия к допуску на тендер. Так, в 2004 году Австралия в качестве своего будущего танка выбрала танк M1A2 «Абрамс», но при условии, что ГТД танка в нём будет заменён на дизельный двигатель[12]. В США даже конкретно в экспортных целях был разработан танк M1A2 «Абрамс» с дизельным двигателем[13].

Существуют конструктивные решения, позволяющие значительно улучшить характеристики дизельных двигателей. В целом, несмотря на утверждения сторонников каждого из типов двигателей, в настоящее время нельзя говорить о безусловном превосходстве одного из них.

Современные ГТД, как правило, многотопливные, могут работать на всём спектре топлив: бензинах всех типов, включая высокооктановый авиационный бензин, реактивном топливе, дизельном топливе с любым цетановым числом, но номинальным топливом в мирное время для них служит авиационный керосин[источник не указан 2125 дней]. Подавляющее большинство дизельных двигателей снабжено системой турбонаддува, а в последние годы — и промежуточными охладителями наддувочного воздуха (интеркулерами).

org-wikipediya.ru