ОТЕЧЕСТВЕННОМУ ТАНКУ ДАЛИ «ЧЕРНУЮ МЕТКУ»
С большим интересом прочли статью Михаила Растопшина «Бронеиллюзион» (газета «Завтра», №38 (722) сентябрь 2007 г. ). Много фактов, цифр, а итог – все плохо и очень плохо. Конечно, хотелось бы рассказать «налогоплательщикам» (так называет автор всех нас) не в «общих формулировках» обо всех новинках танкового вооружения, защиты и подвижности, но, видимо, это не делается на страницах газеты. Также, впрочем, не обсуждаются и «результаты НИОКР по разработке унифицированных бортовых информационно-управляющих систем» по которым печалится автор, т.к. они «до настоящего времени отсутствуют». Разоблачения по Растопшину пестрят сильными выражениями: «деградация», «предательская ошибка», «избавление от иллюзионистов» и т.д. На вопрос «Что делать?» автор сформулировал ответ: «Сегодня танкостроение требует… избавления от иллюзионистов, которые маскируют с помощью модернизации продолжающуюся деградацию отечественной бронетехники».
Но, полагаем, в статье нет главного: требуя «форсированного развития и избавления от иллюзионистов» кандидат технических наук М. Растопшин мог бы и предложить что-то.
Мы не будем вступать с ним здесь в техническую полемику, хотя есть что сказать. Мы поделимся впечатлениями о празднике с дня танкистов и некоторыми проблемами танкостроения.
ВПЕЧАТЛЕНИЯ ПОСЛЕ ДНЯ ТАНКИСТА
Известно, что танку давно приклеили ярлык – «рожденный ползать летать не может». Это не правда – может и не только летать, но и танцевать.
Россия, как и США, – единственные страны, обладающие уникальной технологией серийного производства газотурбинного двигателя для танков. Танки Т-80 успешно эксплуатируются в ряде военных округов, но, особенно, в Ленинградском военном округе. Объяснение этому простое – танк создан и производился на Кировском заводе Санкт-Петербурга. Здесь, в свое время, в период освоения машин, дневали и ночевали конструктора прославленного коллектива конструкторского бюро завода во главе с Генеральным конструктором Николаем Поповым.
В одной из частей Ленинградского военного округа стало доброй традицией демонстрировать свое воинское мастерство.
На празднике не только бомонд танкостроителей Санкт-Петербурга. Много молодежи, будущих воинов. Здесь командование ЛенВО, шефы, ветераны. Здесь интересно и поучительно – это настоящий танковый салон.
Апогеем праздника стал показ техники. Воины-танкисты показывают, чего они добились. Результаты впечатляющие – одни названия фигур высшего пилотажа чего стоят: выстрел «в полете», «танковый вальс», «цыганочка». Грандиозное зрелище, когда 46-тонные монстры легко и грациозно под музыку старинного вальса или зажигательной цыганочки выписывают под аплодисменты зрителей пируэты. Грациозно останавливаясь и покачивая стволами пушек в такты вальса, они стремительно набирают скорость и закладывают крутые виражи.
Невольно сравниваешь эти па с мастерством летчиков на показах в авиационных салонах, вспоминаются недавние кадры телевидения с МАКСа-2007. Но то в воздухе, в трехмерном пространстве, а это на плоскости – на земле. И все же много общего – в необычности движения тяжелых боевых машин и легкости движений. Есть и еще одно родство с авиацией – оно, в газотурбинном двигателе. На Т-80 установлен 1250-сильный ГТД. Благодаря ему танк имеет самую высокую удельную мощность среди отечественных и зарубежных машин. Это дает возможность иметь прекрасную динамику, а технические характеристики двигателя, обеспечивают высокую плавность хода и такой, недостижимый для дизеля параметр, как незаглохаемость. Да и другие системы на высочайшем мировом уровне – ведь наука танкостроения также в Санкт-Петербурге: это ученые «ВНИИТрансмаш» – разработчики первого в мире лунохода. Определяет успех и высочайшее мастерство экипажей, особенно механиков водителей: старших прапорщиков – Сидоренко Р. и Гущина А.
Алексей Гущин на вопрос: «Кто бы выиграл соревнования – танк «Абрамс» или Т-80 ?», — сказал: «Я знаю, что «Абрамс» уже повоевал и двигатель у него помощнее, но встречаться с ним надо не в бою, а на таких показах и соревнованиях. Думаю, что мы выиграем, уж очень тяжелый американец». Аплодисменты зрителей, подарки шефов стали наградой мастерству воинов-танкистов.
Хочется верить, что танковый салон может стать традицией Санкт-Петербургских танкостроителей, хорошие примеры заразительны. Так, в самом деле, что же делать? Первое – осваивать технику, совершенствовать воинское мастерство «до блеска».
От редакции «Отваги»: Кстати, на недавно проходившем в Алабино «танковом биатлоне» танкисты 4-й гвардейской Кантемировской дивизии на своих газотурбинных красавцах Т-80У стали настоящими героями мероприятия, продемонстрировав умение виртуозно водить свои «восьмидесятки». И все это называлось кратко – «танковый балет».
МОДЕРНИЗАЦИОННЫЙ РЫВОК
Второе – что делать? Это путь по которому идет весь бронетанковый мир. Сделаем попытку проанализировать один аспект известной танковой триады – проблемы подвижности.
Танк, как система вооружения, непрерывно развивается, приобретая новые качества и свойства, его боевые возможности неуклонно повышаются. За все годы развития отечественного танкостроения калибр пушки возрос почти в 3,5 раза, масса танка в 6,5 раз, а мощность двигателя в 37 раз. Об этом убедительно свидетельствуют и показатели роста мощности двигателей танков других стран.
Танк рассматривается, прежде всего, как наступательное средство, поэтому принципы его применения жестко связаны с проблемами обеспечения движения и увеличения подвижности. При этом подвижность связывают с возможностью уклониться от поражения за счёт улучшения разгонных и тормозных характеристик.
Газотурбинная силовая установка (ГТСУ) стала одним из основных факторов, обеспечивающих боевое и эксплуатационно-техническое превосходство танков (Т-80 , Т-80У ) над лучшими отечественными и зарубежными танками. Помимо многолетней войсковой эксплуатации в России, ГДР, Польше это подтверждено сравнительными испытаниями в Швеции и Индии (1993–1994 гг.), выставках вооружения и военной техники в ОАЭ (1993–1995 гг.), и в Греции (1998 г.).
В то же время неадекватная оценка опыта эксплуатации прежде всего акцентируется на одной из его характеристик – расходе топлива. Возможно, не всем известно, что в последних модификациях этой машины, осуществлен целый комплекс научно-технических решений, снизивших эксплуатационный расход топлива более чем в 1,3 раза. Расчёты показывают, что при доведении температуры газов на входе в турбину до 1316–1370°С (что возможно при применении керамических материалов) реально получить расход топлива до 86 г/квт.ч (117 г/л.с.ч.), а тепловой КПД – 53%. Это меняет представление об экономичности газовой турбины.
Достигнутые показатели являются далеко не пределом для ГТД. Имеются наработки решений (и теоретических, и практических), которые позволяют достичь значений эксплуатационных расходов топлива на уровне танков с дизельными двигателями равной мощности.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Нет сомнения, что конкуренция между дизелем и ГТД продолжится. Несмотря на работы по дальнейшему совершенствованию дизеля, ему присущ ряд особенностей конструкции, которые затрудняют существенно улучшить достигнутый уровень:
Это, прежде всего, необходимость преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Это, как следствие, большое трение скольжения на значительных поверхностях поршень-гильза. Это нестационарный процесс горения топлива в цилиндре во время рабочего хода. Заметим, при этом, что для 4-тактного двигателя только один из четырех тактов является по сути «рабочим», а остальные – вспомогательными.
При основном своём положительном качестве (удельному расходу топлива) танковый дизель недолго останется в танкостроении бесконкурентным, что связано не только с перечисленными недостатками. Дизели мощностью свыше 1000 л.с., в ограниченных объемах МТО, вызывают массу проблем для обеспечения его работы без перегрева.
На систему жидкостного охлаждения четырехтактного дизеля расходуется от 15 до 20% его мощности. Кроме того, в дизеле необходимо 2–3% мощности затратить на охлаждение масла.
Известно, что теплоотдача двухтактного двигателя (6ТД2) мощностью 1200 л.с. составляет 420 тыс. ккал/час, а ГТД (изд. «29») мощностью 1250 л.с. – 48 тыс. ккал/час (почти в 9 раз меньше). Это ведет к увеличенным размерам системы охлаждения.
Для ГТД характерен показатель, выгодно отличающий его от дизеля – мощность, «снимаемая» с единицы объема двигателя. Этот параметр у ГТД в 1,6 раза лучше. В этой связи объемы моторно-трансмиссионного отделения у танка с ГТД меньше.
№ п/п |
Марка машины | Параметры | ||
Объем МТО, куб.м | Мощность двигателя, л.с. | Габаритная мощность МТО, NМТО, л.с./куб.м |
||
1. | Танк Т-80У | 2,8 | 1250 | 446 |
2. | Танк М1А2 «Абрамс» | 6,8 | 1500 | 220 |
3. | Танк «Леопард-2» | 7,3 | 1500 | 205 |
Значительное превосходство по габаритной мощности танка Т-80 над американским танком «Абрамс» объясняется его увеличенными габаритами силовой установки, из-за большого объема воздухоочистителя.
Показатель габаритной мощности свидетельствует не только об оптимальной компоновке МТО, но говорит о совершенстве систем и узлов силовой установки. Габаритная мощность МТО танка Т-80У превосходит габаритную мощность танка «Леопард-2» в 2,2 раза.
Увеличенные объемы МТО зарубежных танков вынуждают удлинять базу танка, увеличивать силуэт, добавляя несколько тонн совокупного «лишнего» веса, наращивать тем самым с одной стороны затраты мощности двигателя на добавленную массу машины, а с другой стороны ухудшая показатели подвижности. В этой связи сравним основные габаритные показатели танков с ГТД России и США по площади лобовой (Sл) и боковой (Sб) проекции: Т-80 – 7,1 и 12,2 кв.м, и М1А1 – 7,68 и 15,5 кв.м соответственно.
Для осуществления рабочего процесса необходимо определенное количество воздуха. Так как в газотурбинном двигателе часть воздуха расходуется на охлаждение камеры сгорания, а коэффициент избытка воздуха в рабочем процессе также увеличен, то потребности воздуха у ГТД больше, чем для дизеля. И, несмотря на то, что для процесса горения воздуха в дизеле потребляется меньше, его общее количество (с учётом охлаждения двигателя и трансмиссии) существенно увеличено. Сравним по этому параметру двигатели танков М1 «Абрамс» и «Леопард-2» .
Параметр | Дизель | ГТД |
– Расход воздуха на горение, кг/сек |
1,8 | 3,4 |
– Расход воздуха на охлаждение, кг/сек |
7 4,76 |
2,56 2,98 |
– Общий расход, кг/сек |
13,56 | 7,98 |
Каков же вывод? За увеличенной (практически вдвое) потребностью в воздухе, а также увеличенной в несколько раз суммарной теплоотдачей следуют важные следствия: необходимость в увеличении (почти втрое) площадей радиаторов (теплообменников), в увеличении площадей всасывающих жалюзи, (т.е. увеличении ослабленных зон).
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
По данным иностранных источников стоимость изготовления газотурбинного двигателя (одинаковой мощности с дизелем) примерно в три раза больше. Несколько большей разницей оценивались эти показатели в отечественном двигателестроении, (однако сравнения были недостаточно корректны, так как танковых дизелей одинаковой с ГТД мощностью у нас не производилось). Не следует забывать, что стоимостные показатели следует рассматривать с учётом эксплуатационных затрат на техническое обслуживание, ремонт и срок службы сравниваемых двигателей и их систем.
Приведем результаты стоимостного анализа учебной и боевой эксплуатации, базирующегося на данных, соответствующих полному сроку эксплуатации боевых машин с ГТД и дизельным двигателем (одинаковой мощности), проведенных MJCV (США).
Эксплуатация в войсках показывает, что ресурс танкового ГТД почти в 2-3 раза выше, чем у дизельных двигателей, вследствие уравновешенности и меньшего количества деталей.
Аналогичны оценки ресурса ГТД по данным иностранных источников: по оценке MJCV (США) срок службы ГТД GT-601 в боевых условиях равен 3000 ч, в мирное время до 10000 ч.
Очень важны и такие эксплуатационные показатели:
Время подготовки танка к работе, особенно пуск ГТД при низких температурах окружающего воздуха, в несколько раз меньше, чем дизельного двигателя;
Проведенные за рубежом исследования установили, что уровень шумности у ГТД вдвое ниже дизеля.
Если учесть, что трудоёмкость технического обслуживания системы воздухоочистки и охлаждения в танке Т-80 (и его модификациях) практически отсутствует, то преимущества ГТД очевидны.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Приведем данные по уровню токсичности отработавших газов для транспортных ГТД и дизельных двигателей, полученные при эксплуатации в штате Калифорния (США).
Двигатель | Содержание в отработавших газах, г/квт ч | |
HC+NOX | CO | |
дизель без наддува | 22 | 8,2 |
дизель с турбонаддувом | 10,3 | 6,8 |
дизель с разделённой камерой сгорания | 8–11 | 13,5–4,0 |
ГТД (2 S/350K фирмы «Бритиш Лейланд») | 3,8 | 3,5 |
Примечание: предельная норма штата Калифорния по HC+NOX=6,8 г/кВт.ч. |
Газотурбинному двигателю танка Т-80 нет альтернативы при работе в зоне с радиоактивной зараженностью. Радиоактивные частицы, выбрасываемые вместе с выхлопными газами, не контактируют (как это происходит в дизеле), с маслом и, следовательно, не попадают в масляную систему, где может возникнуть радиационный источник.
Существенно и то, что одноступенчатый воздухоочиститель танка Т-80 , являясь инерционным аппаратом, не задерживает в себе радиоактивные частицы, в отличие от двухступенчатых, барьерных (в большинстве дизелей и в двигателе AGT-1500) и выбрасывает их с отсепарированой пылью наружу.
Эти выводы полностью подтвердились при эксплуатации машины с ГТД в районе аварии Чернобыльской АЭС в 1986 г. ( )
ВМЕСТО ПОСЛЕСЛОВИЯ
Танк с газотурбинным двигателем, опередив свое время, ворвался в XXI век с огромным, неисчерпаемым потенциалом. С точки зрения политики активной обороны, провозглашенной специалистами, потенциальных источников будущей войны, климатических и географических особенностей отечественных регионов, ГТД является сегодня идеальной энергетической установкой для танков настоящего и будущего. Подчеркнем, что начиная с 1972 г. (по 1986 г. включительно) регулярно проводились контрольно-войсковые испытания (КВИ) всех типов имеющихся танков. В сложнейших условиях ускоренной войсковой эксплуатации, усложняя с каждым годом требования, расширяя географию танки проходили тысячи километров по бездорожью, решая усложненные стрельбовые задачи и выявляя слабые (или как говорили раньше «узкие») места в конструкции и технологии.
По итогам КВИ каждое КБ разрабатывало комплекс всевозможных мероприятий направленных и на устранение выявленных дефектов и совершенствование конструкции. Иными словами была организована широкомасштабная системная работа, своеобразные соревнования на конкурсной основе. К заслугам ГБТУ надо отнести, что наиболее передовые конструктивные идеи «переходили» от одной марки машины к другой.
КВИ стали мощным стимулом совершенствования и повышения качества всех типов танков. Каждые КВИ, как соревнование лучших, предполагало интригу, выявляло новые неожиданные «сюрпризы», которые сообща устранялись и были под контролем специалистов ГАБТУ.
Никто не хотел «ударить лицом в грязь», каждый рождал технические шедевры. Конкуренция создавала атмосферу постоянного совершенствования, а зарубежные танкостроители вынуждены были постоянно нас «догонять».
Сегодня зарубежные танкостроители наряду с разработкой танков следующего поколения активно занимаются модернизацией существующих образцов. По этому же пути идем и мы, благо возможности для модернизации наших машин огромны.
Не следует постоянно оглядываться на США, американцы хорошо понимают, что им не нужна боевая машина массой 60-70 тонн. И не случайно совершенствуется новый ГТД LV-100 – идет интенсивный поиск снижения веса машины.
При всей схожести двух марок (Т-90 и Т-80У ) у них есть свои преимущества и, конечно, свои недостатки, и победит тот, чья машина по боевой эффективности будет более конкурентоспособной.
Более того, идет совершенствование и организационных структур. По примеру авиационных и военно-морских организаций на базе «Уралвагонзавода» создан научно-производственный холдинг, что не только объединит усилия разработчиков БТВ.
Несмотря на трудности, в первую очередь финансовые, у танкостроителей России, идет постоянная работа, как по танку будущего, так и по модернизации существующего парка. Потенциал отечественного танкостроения неисчерпаем, а стереотип о системном кризисе отечественного танкостроения является несостоятельным.
Как Резун дизеля не знал, но любил. "Но дизельный двигатель придумал Рудольф Дизель. А был он из немцев. Заслуга советских конструкторов не в том, что они дизельный двигатель придумали, а в том, что оценили. Германия своего гения не признала. А наши поняли преимущества, и в 1932 году в Советском Союзе были начаты работы по созданию быстроходного танкового дизеля БД-2. В 1935 году работы были завершены. Готовый двигатель получил индекс В-2. Преимущества дизеля были очевидны. При той же мощности он потреблял почти на треть меньше топлива, а возможность пожара резко снижалась. Дизель был проще по конструкции, не нуждался в сложной и капризной системе зажигания с ее прерывателем, распределителем, свечами, высоким напряжением. И дизельное топливо дешевле." (Суворов, "Последняя республика", гл. 13, разд.3). В этих строчках и пробелы в образовании, и техническая безграмотность. Последняя фраза просто бред- для военной техники (особенно в СССР) цена не имела особого значения, к тому же сейчас солярка дороже бензина. А что до возможности пожара- танк несет десятки снарядов, тысячи патронов, большое количество масла и т.д. Там есть чему гореть. Загорается все это хозяйство тогда, когда броня пробита, когда раскаленные осколки прошивают топливные баки- поэтому загорается не тот танк, который на бензине, а тот, который с тонкой броней. Даже если танк не загорелся, а через боевое отделение пролетел сноп осколков- экипаж уже физически неспособен продолжать бой, поскольку танкисты, в лучшем случае, ранены и контужены. По поводу дешевого дизельного топлива- сразу проскакивает уровень технической Резуна. На чем работает бензиновый двигатель? На дровах, керосине или бензине? Любой водитель начала 21 века ответит что конечно же на бензине- и будет не совсем прав. В предвоенные годы двигатели работали и на дровах (газогенератор) и на легком керосине (лигроине). Бензин, лигроин, керосин имеют температуру кипения, соответственно, 30-200, 120-240, 150-300 ("Советский энциклопедический словарь", Москва, Советская энциклопедия, 1983). Для дизельного топлива температура кипения не указана- уж больно это широкое понятие, кроме светлых нефтепродуктов для дизелей используются и темные, которые не удалось перегнать- вроде флотского мазута. К тому же технические условия на топливо многократно менялись- но в целом следует признать его подобным тяжелому керосину плохой очистки. Посмотрим на цифры- так получается что температура кипения лигроина и бензина совпадают на 80 градусов, а керосина и лигроина на 90. То есть общей фракции у лигроина чуть больше все же с керосином. Бензиновый двигатель может работать на промежуточной нефтяной фракции- очень дешевой. Понятно, что двигатель не всякий- авиационный такой гадостью может захлебнуться, а вот тракторные двигатели почти все были лигроиновыми. Их запускали и прогревали на бензине, а эксплуатировали на лигроине. Например, транспортный трактор СТЗ-5, который использовался в армии как артиллерийский тягач, имел именно такой двигатель. К слову, на базе этого трактора в Одессе в тяжелые годы сделали несколько своеобразных "танков" - машина была забронирована листами железа. Излишне добавлять, что лигроин вспыхивает совсем ни так опасно как бензин- температура кипения не та. Идеальное топливо для танков. К тому же очень дешевое. СССР до момента развала не производил легковых автомобилей с дизельными двигателями (никаких). Почему? Дизельная версия легкового автомобиля (Опель или Мерседесс), как правило, дороже бензиновой (даже инжектора). Почему? Во время Великой отечественной СССР, в отличие от Германии, не имел приличного дизельного автомобиля. Почему? До сих пор производятся двигатели для мопедов и мотоциклов сплошь бензиновые. Почему? "17 января с ВАЗовского конвейера сошел 3-тысячный ВАЗ-21045 - первая российская легковая модель, оснащенная дизельным двигателем. Ее разработка велась совместно с предприятием "Барнаултрансмаш", специалисты которого изготовили такие моторы и выполнили их доводку. Первый ВАЗ-21045 был произведен 28 апреля 1998 года и их производство постоянно наращивается. В 2000 году было изготовлено 683 дизельных "четверок", а в 2001 - больше двух тысяч. " (http://www.autonews.ru/news/html/newsline/index.shtml?/2002/01/21/21142) Обратим внимание- Барнаульский завод, который имеет очень богатый опыт производства военных дизелей, используя огромный отечественный опыт дизелестроения разрабатывает двигатель для легкового автомобиля. Мощность такого двигателя в 10 раз ниже, цилиндров меньше, масса движущихся деталей меньше, условия работы несравненно лучше, продукция принимается потребителями на "УРА". Казалось бы, делов- на пару месяцев. А производят единичные образцы. За три года как раз три тысячи и сделали, при чем 2 из них- в последнем году. Странно. Не поверите- дизель гораздо сложнее! Не проще, а именно сложнее! У конструкторов есть такое понятие- класс обработки. Наружная поверхность водопроводного крана может иметь всякие неровности. И шероховатости на картере тяжелого редуктора не обеспокоят заказчика. Боковую поверхность шестерни лучше выполнить поточнее- по 3 классу (видны следы от инструмента), зубья обработать классу по восьмому (следов инструмента нет, блеск, точное соблюдение размера). Внутренняя поверхность цилиндра и поршень полируются до зеркального блеска, размер соблюдается до сотых долей миллиметра и точнее. Зачем могут понадобиться более чистые поверхности, более точные размеры? На любом мопеде стоит карбюратор- простейшие имеют полтора десятка деталей (включая винты и пружинки с прокладками). Бензин поступает по трубочке и смешивается с воздухом, который всасывает двигатель, образуется топливно-воздушная смесь. Приоткрывая и закрывая заслонку регулируем мощность. Основной материал- цинк или другой сплав, пригодный для литья, с минимальной последующей обработкой, качество обработки относительно высокое только в единственном отверстии медного жиклера. Топливо зажигается свечой (нехитрое устройство- в советское время стоила полтора рубля). Магнето представляет из себя магнит с эксцентриком на валу, конденсатор, катушку на статоре и 2 лапки прерывателя. И еще провод. Сельские пацаны запросто управляются с нехитрым процессом обслуживания этого агрегата. Резун пишет о "сложной и капризной системе зажигания с ее прерывателем, распределителем, свечами, высоким напряжением ", а я не верю. И любой водитель, который долго дороги трамбовал, не поверит. Двигатель от мопеда Д-8 имеет и карбюратор, и магнето, и силовую передачу и систему охлаждения и даже глушитель. Все это хозяйство замечательно работает и вести чуть больше 7 килограмм. Кто не знает- на авиадвигателях стояло по 2 магнето и по 2 свечи на цилиндр, так что система зажигания была не такой уж капризной. К тому же, если у нас проблемы с системой зажигания- это не повод принципиально менять силовой агрегат, нужно разработать новое магнето. Одно время на отечественных танках действительно применялось неудачное магнето фирмы "Бош", но в дальнейшем этот недостаток был устранен. К слову, паровоз тоже не имеет системы зажигания, топливо к нему куда дешевле и почти совсем не загорается само по себе- но ведь ни один здравомыслящий человек не планирует менять танковые двигатели на паровые машины. Дизель сложнее, значительно сложнее карбюраторного двигателя. Каждую порцию топлива нужно впрыснуть в цилиндр. Например, плунжер топливного насоса высокого давления двигателя КАМАЗ-740 имеет диаметр 9 миллиметров, ход плунжера 10 мм. Номинальная подача 78,5- 80 кубических миллиметров за цикл. (Устройство и эксплуатация автомобиля КАМАЗ 4310, Москва, Патриот, 1991, стр.83) Попробуем вдуматься в эту цифру- допустим, есть у нас самый маленький шприц, на 1 кубический сантиметр. Наберем в него 1 кубический сантиметр жидкости и разделим на 12 или 13 частей, да так, чтобы неравномерность составила бы не более 5 процентов. Получилось? А теперь то же самое, но чтобы на выходе давление достигало бы 200 атмосфер! И ведь это еще не все- ведь есть режимы малых и средних нагрузок, при которых подача должна быть значительно меньше. Есть, наконец, холостой ход. Степень сжатия дизелей составляет порядка 17 единиц (иначе топливо не загорится)- при этом давление в цилиндре достигает нескольких десятков атмосфер. Значит, наш насос должен давать большее давление. На сколько большее- да так, чтобы струя топлива, попадая в цилиндр не осела каплей на форсунке, а распылилась бы по камере сгорания. Давление должно быть высоким- очень высоким. На практике оно составляет 200 атмосфер. Где в повседневной жизни мы встречаем такие давления, кто их использует? Сжиженный газ имеет максимальное давление 16 атмосфер, в доменной печи поддерживается не более 2 атмосфер. Паровые котлы, магистральные газопроводы и прочие агрегаты работают с давлением максимум несколько десятков атмосфер. Когда насос загоняет воду на уровень 9 этажа, давление столба воды составляет около 3 атмосфер. Итак, наш насос должен не только очень точно дозировать топливо, но и развивать неведомое в обычной жизни давление. Очевидно, он должен быть очень прочным, выполненным из стали, все его детали должны пройти сложную обработку. Дизель остро чувствует износ. Топливо там самовоспламеняется от разогретого при сжатии воздуха. Если бензиновый двигатель износится и между поршнем и гильзой цилиндра будет относительно большая щель, то упадет компрессия. Двигатель будет чадить, потреблять много топлива и масла, работать с половиной мощности, заливать свечи. Но будет работать. Дизель же, в котором упала компрессия, эксплуатировать невозможно- топливо не будет загораться. Дизель имеет одну неприятную особенность- он тратит много воздуха. Если мощность карбюраторного двигателя регулируется изменением количества подаваемой топливно-воздушной смеси (условно) постоянного состава, то потребление дизелем воздуха зависит лишь от частоты вращения коленчатого вала. И на холостых оборотах и под нагрузкой дизель прогоняет через свое нутро примерно одинаковое его количество. Казалось бы- уж чего-чего а воздуха у нас вдоволь. Дизель этот танковый, танки применяются на грунтовых дорогах, пыли там чудовищное количество- а ведь это абразив, который нужно обязательно отделить от воздуха, иначе он погубит двигатель за считанные часы! Значит, воздухоочиститель должен быть на порядок лучше, чем у бензинового двигателя. При равной мощности воздухоочиститель дизельного двигателя должен быть больше и лучше, чем воздухоочиститель бензинового. Он должен занимать больший объем, который в танке прикрыт тяжелой броней. Выходит, что воздухоочиститель дизельного двигателя значительно тяжелее, чем бензинового! Любой изъян в конструкции воздухоочистителя пагубно отражается на работоспособности силового агрегата, к тому же регламентные работы приходится выполнять значительно чаще. Высокая степень сжатия- высокие температуры и напряжения, значит смазочные материалы должны быть более стойкими и качественными. Топливо тяжелое- значит склонное к неполному сгоранию, а камеры сгорания к закоксованию (образованию толстого слоя нагара). Форсунка- забавная деталь. Она должна открыться только для пропуска топлива внутрь цилиндра, и не должна пропустить обратно ни пузырька сжатого воздуха и продуктов сгорания- иначе отказ! Топливо должно и войти без помех и распылиться на мелкие капли (взаимоисключающие требования). Маленькое отверстие для топлива не должно покрываться нагаром. Наконец, форсунку и насос нужно связать трубкой, да такой, чтоб 200 атмосфер выдержала! Давно известной и традиционной бедой дизеля является сложность пуска. Мощность стартера и емкость стартовых батарей должны быть в несколько раз выше, чем у карбюраторного двигателя близкой мощности. Например, мощность стартера карбюраторного двигателя ЗИЛ-130 (мощность двигателя 150 лошадиных сил) составляет 1,1 киловатт, а 210-сильного двигателя КАМАЗ-740 7,7 киловатт. Емкость аккумуляторной батареи соответственно, 90 и 2х190=380 ампер часов. К слову, именно поэтому так распространены на тракторах и строительной технике бензиновые моторчики- пускачи дизелей (например, ПД-10), с характерного стрекота которых начинается рабочий день экскаваторщиков. Даже если для запуска используется сжатый воздух- сути дела это не меняет, его нужно значительно больше- а это баллоны, трубки, распределители. Очень важной проблемой для дизеля является пуск и работа в условиях низких температур- даже по современным требованиям запуск карбюраторного двигателя без прогрева должен обеспечиваться при температуре окружающей среды до минус 20, а дизеля- до минус 12 градусов по Цельсию (Устройство и эксплуатация автомобиля КАМАЗ 4310, Москва, Патриот, 1991, стр.110). Полноценно прогреть двигатель перед пуском в полевых условиях зачастую невозможно, приходится применять всяческие хитрости и уловки- если для карбюраторного двигателя достаточно вылить чайник кипятка на карбюратор, то для дизеля необходимо- использование специальных средств, вроде электрофакельного устройства или ампул с эфиром. А вот еще в сильный мороз обратите внимание- дизелисты начинают откуда-то доставать керосин и прочие странные жидкости, перед пуском двигателя долго в нем копаются. Дизельное топливо плохо переносит снижение температуры- из него начинает выделяться парафин. Даже сейчас, при современном уровне технологии это серьезная проблема- в сильные морозы дизелисты спят неспокойно, когда столбик термометра ниже 25 градусов падает, рвутся к технике, норовят запустить ее хотя бы минут на 5. Ведь осядет парафин в плунжерном насосе и форсунках- здравствуйте приключения! В общем, при сильных морозах рабочие и водители стараются дизели вовсе не глушить без острой необходимости- и прорабы с начальниками сквозь пальцы смотрят на эту вопиющую расточительность. Но ведь танк- не трактор и даже не грузовик, его мощность во много раз выше! Того топлива, которое сжигает трактор на холостом ходу за ночь танку и на час не хватит- а крайне ограниченный моторесурс танкового дизеля преступно расходовать на пустое тарахтение. Кроме того, при снижении температуры резко падает емкость аккумуляторных батарей, а масло в картере сильно загустевает, что многократно усложняет запуск. На каждый градус понижения температуры аккумулятора его заряд уменьшается примерно на 1 процент, то есть при снижении температуры окружающей среды с +30 до -20 заряд падает вдвое. Если пуск производится с помощью сжатого воздуха- то и здесь нас ждут досадные неприятности. Насос, который забивал воздух высокого давления в баллоны разогрел его до высокой температуры, при работающем двигателе температура в танке, и соответственно, температура пусковых баллонов, положительная- но после отключения двигателя температура падает, соответственно, падает давление в баллонах. А теперь задумаемся- двигатель разрабатывается для боевой машины, которая должна прийти в рабочее состояние за считанные минуты после получения приказа. Основной регион эксплуатации этой машины отличается суровым климатом и крайне низкими температурами в течение продолжительного периода времени. Мы все еще хотим, чтобы это был непременно дизель? Почему экономичность дизеля выше? Потому, что степень сжатия там вдвое или втрое выше, чем в карбюраторном двигателе. За счет этого развиваются более высокие давления и температуры. Согласно законам теплотехники (не хочу долго объяснять, всякие там циклы Карно) при увеличении температуры увеличивается КПД. Беда в том, что наши поршни, цилиндры и клапаны должны выдержать более высокую температуру, наш кривошипно-шатунный механизм должен принять и преобразовать мощные ударные нагрузки, наша трансмиссия должна выдержать значительно больший момент, причем неравномерный. И опять все упирается в требования к качеству материалов, обработки и общую культуру производства. Специфика дизеля заключается в том, что по сравнению с бензиновым мотором он должен иметь значительно больший рабочий объем для создания той же мощности, или же при равном рабочем объеме мощность дизеля будет заведомо ниже. В следующей таблице приведены данные самых заурядных бензиновых двигателей в сравнении с достаточно совершенным дизелем КамАЗ.
Модель двигателя |
Рабочий объем, см3 |
Мощность, л.с. |
См3/л.с. |
ГАЗ-24 |
2445 |
||
ЗМЗ-53 |
4250 |
||
ЗИЛ-130 |
6000 |
||
КамАЗ-740 |
10850 |
Лучшими современными танками, которые стоят на вооружении различных стран мира, считаются немецкий «Леопард», американский «Абрамс», французский «Леклерк», российский Т-90, израильский «Меркава» и английский «Челленджер». Естественно, что и двигатели танков заслуженно считаются одними из лучших, однако каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки.
Двигатель танка «Леопард»
В настоящее время основным боевым танком бундесвера является «Леопард2А4», но в войсках также активно используются и другие модификации данной боевой машины. Практически на всех моделях современного «Леопарда» установлен дизельный V-образный 12 цилиндровый четырехтактный двигатель, обладающий мощностью 1500 л.с. при 2600 об/мин. Он относится к силовым установкам предкамерного типа и оборудуется турбонаддувом и жидкостным охлаждением наддувочного воздуха. На нем имеется два турбокомпрессора и два охладителя наддувочного воздуха, которые объединены в единую систему охлаждения.
Для поступления воздуха в двигатель предусмотрены два воздухозаборника. Они размещаются на крыше МТО и сверху прикрыты кормовой нишей башни. Через воздухозаборники воздух попадает в два воздухоочистителя, которые являются двухступенчатыми. Благодаря им,на первом этапе отфильтровывается пыль, а затем она удаляется при помощи электровентиляторов.
Несомненным преимуществом двигателя «Леопарда» является то, что он представляет собой единый конструкционный блок. Поэтому в полевых условиях замену всего двигателя можно произвести всего за 15 минут.
Запуск двигателя осуществляется электростартером. В зимнее время в целях облегчения пуска применяются свечи накаливания, которые размещены в предкамерах. При температурах ниже -20 градусов при помощи обогревателя происходит предпусковой прогрев силовой установки.
Двигатель танка «Абрамс»
В отличие от большинства современных танков, на которых установлены дизельные двигатели, «Абрамсы» оснащены газотурбинным двигателем AVCO Lycoming AGT-1500 мощностью 1500 л.с. Он представляет собой трехвальный двигатель, оборудованный двухкаскадным осецентробежным компрессором, свободной силовой турбиной, а также камерой сгорания тангенциального расположения. Для охлаждения сопловых и рабочих лопаток первой ступени турбины используется воздух, который отбирается на выходе из компрессора, а затем подается через специальные отверстия в хвостовиках лопаток.
Данный мотор отличает меньшая масса по сравнению с дизельными аналогами, простота конструкции, повышенный ресурс и высокая надежность. К тому же AGT-1500 лучше подходит под требования многотопливности, обладает меньшей шумностью и пониженной задымленностью, а также легче запускается при низких температурах. Мотор обладает высокой приемистостью, что позволяет разогнать танк за шесть секунд до скорости 30 км/ч.
В то же время двигатель характеризуется повышенным расходом топлива и воздуха. Как следствие, система очистки воздуха по своим габаритам втрое больше, чем у дизельных силовых установок. Кроме того, в условиях пустыни двигатели часто выходят из строя, так как засоряются песком и пылью.
AGT-1500 объединен в единый блок с автоматической гидромеханической трансмиссией, что обеспечивает высокую ремонтопригодность танка в полевых условиях. Для замены блока требуется не более одного часа.
Двигатель танка «Меркава 4»
Израильский танк состоит на вооружении исключительно только в ВС силах Израиля и поставки его на экспорт не планируется, так как руководство страны опасается попадания технологий в недружественные Израилю арабские государства. Последней модификацией танка является «Меркава 4», однако в войсках по-прежнему активно эксплуатируются и предыдущие модификации этой боевой машины.
Отличительной особенностью конструкции танка является размещение двигателя и трансмиссии спереди (традиционная компоновка предполагает нахождение силовой установки в задней части машины), что обеспечивает большую живучесть экипажа.
На «Меркаву 4» устанавливается американский дизельный двигатель GD883 компании General Dynamics с водяным охлаждением и мощностью 1500 л.с. Данный двигатель является лицензионной копией немецкого двигателя GD883. Предыдущие версии танка оборудовались дизельными двигателями AVDS-1790-5A с турбонаддувом и воздушным охлаждением от американской компании «Teledyne Continental Motors, их мощность составляла 900 л.с.
Новый двигатель отличается улучшенными массо-габаритными показателями, более низким расходом топлива, а также удельными мощностными параметрами. Система питания двигателя обладает индивидуальными топливными насосами, а регулировка подачи топлива контролируется электрогидравлической системой.
Особенностью двигателя «Меркавы» является наличие специального масляного поддона, который связан с добавочным плоским масляным баком. Благодаря этому силовая установка способна работать при любых дифференциалах и кренах.
Управление двигателем осуществляется при помощи компьютера, который выводит на монитор механика-водителя всю информацию о его работе.
Танковый двигатель
изготавливается в одном блоке с автоматической трансмиссией. На замену блока в полевых условиях требуется около одного часа.
Двигатель танка Т-90
Основным боевым танком российской армии продолжает оставаться Т-72Б, однако постепенно на смену ему приходят различные модификации Т-90, который был принят на вооружение еще в 1993 году.
Ранние модификации Т-90 оснащались многотопливным дизельным четырехтактным V-образным 12-цилиндровым двигателем (модель – В-84МС) с жидкостным охлаждением и непосредственным впрыском топлива. Максимальная мощность двигателя при 2000 об/мин составляет 840 л.с.
На модификациях Т-90А и Т-90С устанавливается модернизированный В-84 (модель – В-92С2), который обладает улучшенной конструкцией и турбокомпрессором. Мощность при 2000 об/мин равняется 1000 л.с.
Последней версией танка Т-90 является Т-90АМ. Мощность установленного на нем двигателя В-92С2Ф2 с автоматической коробкой передач возросла на 130 л.с. Также был значительно повышен ресурс силовой установки, а удельная мощность увеличилась с 21 л.с./т до 23 л.с./т. Двигатель способен разогнать танк на шоссе до 60-65 км/ч.В перспективе ожидается установка еще более мощного двигателя, что позволит Т-90 разгоняться до 80 км/ч.
Зачем Советам понадобился дизель В-2
В-третьих, уже до войны на советские танки начали в массовом порядке ставить специально разработанные для них дизельные двигатели : 500-сильный В-2 на БТ-7М и Т-34, 600-сильный В-2К на тяжелые КВ-1 и КВ-2 и 300-сильный («половинка» В-2) В-4 на Т-50 - легкий танк нового поколения. Революционность такого решения заключалась в том, что дизель экономичен, потребляет в среднем на треть меньше топлива и, соответственно, позволяет танку иметь большую автономность в ходе глубоких прорывов. Вдобавок применение дизеля несколько снижало (существует мнение, что примерно на четверть: с 20 до 15 %) вероятность возгорания двигателя при попадании в него бронебойного снаряда. Правда, при попадании в баки наблюдалась иная ситуация. Дело в том, что сама солярка не горит, но зато взрываются ее пары , а потому в идеале в бой надо было идти с полной заправкой. Скоростные танки с легким бронированием - вроде советских БТ и британских «крейсерских», - на которых стояли авиационные моторы, работавшие на (относительно) высокооктановом бензине, при попадании бронебойного снаряда часто вспыхивали, как свечи. В том числе и из-за этой незавидной черты первые модификации (так называемое «первое поколение») лучшего американского танка Второй мировой М4 «Шерман» воевавшие на нем танкисты называли «ронсонами»: «Ронсон» - зажигалка, которая горит с первого касания!» Поляки дали ему другое неласковое прозвище: «горящяя могила». Сражавшиеся против них немцы имели свое ироничное название - «томмикукеры» (в честь английской полевой печки времен Первой мировой). Так или иначе, сегодня, в XXI столетии, наличие дизельного или мультитопливного двигателя - общемировой стандарт для всех «приличных» моделей танков. А умение производить мощные (от тысячи лошадиных сил и выше), надежные и долговечные танковые турбодизели и газотурбинные двигатели - главная отличительная черта любой уважающей себя мировой «танковой» державы.
В отличие от информации, приведенной Виктором Суворовым в его ранних книгах, выяснилось, что помимо СССР дизели в танкостроении использовали и англичане - например, на танках «Матильда II». Впрочем, общая мощность двух автобусных моторов составляла аж 176 метрических лошадиных сил, что давало возможность развить максимальную скорость всего лишь в 24 км/час. Спаренные автобусные дизели общей мощностью 380 метрических л.с. ставились и на американские «шерманы» М4А2, поставлявшиеся по ленд-лизу в СССР и морской пехоте США. Итальянцы ставили 125-сильный дизельный двигатель на свой танк Ml 1/39, являвшийся близким родственником английского «Виккерс, 6-тонного» и чешского Pz.35(t). Перестали же итальянцы это делать по просьбе немцев - чтобы унифицировать и соответственно упростить снабжение топливом в Северной Африке: все немецкие танки имели карбюраторные двигатели и работали на бензине. Наконец, 65-сильный дизель «Икегаи» устанавливался на малый японский танк 2597 «Те-ке». Почему на дизели не перешли в Германии, где, собственно, герр Дизель жил и творил и где давно умели создавать мощные дизельные двигатели для флота, дирижаблей и даже самолетов, лично для меня остается большой загадкой.
«World Encyclopedia of Aeroengines» сообщает, что еще в 1937 году, используя в качестве базы авиационный мотор BMW 114 (который, в свою очередь, являлся потомком лицензионного американского P&W «Hornet»), доктор Швагер из BMW создал дизельный двигатель BMW-«Lanova» мощностью 650 л.с. Неужели эту самую «Ланову» нельзя было приспособить и для танков?.. Тем более что упомянутый радиальный двигатель вполне можно было «вписать» в габариты той же «пантеры» или «тигра» (см. выше информацию об экспериментах концерна MAN с авиадвигателем BMW 132 dc). Дизельными двигателями Mercedes-Benz 502 (согласно другим источникам - Daimler-Benz 507), весьма похожими на советский В-2, были весной 1942 года оснащены три прототипа VK3002 (DB) танка «пантера» отвергнутого Вермахтом проекта фирмы «Даймлер-Бенц», во многом копировавшего Т-34. Возможно, что этот же дизельный двигатель был установлен и на трех танках-прототипах победившего дизайна «пантеры», предложенного фирмой «MAN» (см.: Стефен А. Харт , «Panther Medium Tank», с. 5). Казалось бы, недостатка в реально, а не на бумаге существовавших танковых и авиационных дизелях Третий рейх не испытывал…
Если верить некоторым источникам, одной из причин нежелания немцев ставить дизельные моторы на танки и автомобили мог стать общий дефицит дизельного топлива в Германии: мол, вся солярка «сжигалась» субмаринами, а заводы синтетического топлива ее не производили. Но ведь в середине 30-х, когда создавались первые «настоящие» германские танки Pz.III и Pz.IV, никто в Германии и не подозревал, что Кригсмарине вскоре придется вести интенсивную подводную (и иную) войну с Великобританией. В это не верил и сам «поджигатель» - Гитлер, еще весной - летом 1939 года уверявший своих адмиралов, что те могут спокойно развивать флот как минимум до 1944 года. Да и самих-то подлодок было раз, два и обчелся. А вот в Советском Союзе, где субмарины уже тогда строились десятками в год, примерно в то же время решили: будущее - за танковым дизелем… Более вероятная причина неприятия германскими военными дизельных двигателей - это желание унифицировать номенклатуру поставляемого войскам горючего. С началом же Второй мировой, возможно, не хватало и некоторых цветных металлов: по словам Гудериана, когда немецкие офицеры-фронтовики еще осенью 1941 года попросили германских танковых гениев скопировать Т-34, им, в частности, ответили, что это невозможно по причине отсутствия качественных сортов броневой стали и алюминия для блоков цилиндров танковых дизелей («Воспоминания солдата», с. 379).
Может, немцы просто не понимали преимуществ дизеля в качестве «сердца» боевой машины?.. Научный доклад профессора Эберана фон Эберхорста, датированный 26 апреля 1944 года и посвященный как раз данной теме, говорит о том, что «танковый двигатель будущего» должен быть: 1) V-образным (что обеспечило бы наиболее рациональное использование внутреннего пространства танка); 2) двухтактным (чтобы усилить мощность каждого движения поршня в цилиндрах); 3) дизельным («The Panther & Its Variants», с. 265). Перечисляет проф. Эберхорст и основные, с его точки зрения, достоинства дизельной силовой установки: 1) меньшее потребление топлива; 2) менее громоздкая система охлаждения; 3) более широкий диапазон оборотов двигателя в минуту; 4) возможность использования как солярки, так и бензина; 5) меньшая пожароопасность; 6) полная независимость от углов наклона боевой машины; 7) отсутствие «наводок» по отношению к радиостанциям; 8) возможность увеличения мощности за счет нагнетателей (там же).
После прочтения упоминавшейся книги Вальтера Шпильбергера у меня сложилось впечатление, что немцы в целом были довольно высокого мнения о советском дизеле В-2. Во всяком случае, в приведенных историком германских документах «для внутреннего пользования» довольно часто говорится о его уникальности, компактности и высокой экономичности, но нет ни одного упоминания о низкой надежности и ограниченном моторесурсе. К слову, при сравнении различных танковых двигателей немецкий профессор о моторесурсе вообще не упоминал: даже графы такой в соответствующей таблице не оказалось (там же, с. 265). Также из приводимой Шпильбергером информации следует, что немцы так и не смогли создать собственный танковый дизельный мотор, который бы их полностью устроил . И это несмотря на то, что «за» дизель был сам Гитлер и что как минимум с осени 1941 года действовала никем не отмененная до самого конца войны директива фюрера о создании целого семейства дизельных двигателей для всего спектра авто- и бронетехники мощностью от 30 до 1200 л.с. (там же, с. 24–27). Тем не менее уже упоминавшийся мною дизельный мотор «Мерседес-Бенц» так и не достиг стадии принятия на вооружение и начала крупносерийного производства, несмотря на появление на свет еще более продвинутых модификаций, чем дизель МВ502, установленный на прототипы «пантеры» весной 1942 года. Мне неизвестно, использовали ли немецкие конструкторы советский двигатель В-2 в качестве образца для подражания (а если использовали, то в какой степени). С большей уверенностью можно утверждать другое: попытки перевести немецкие танки (и не только танки, а и практически всю технику Панцерваффе и даже всего Вермахта) на дизельные моторы предпринимались. И попытки эти были довольно серьезными, хотя в итоге - по тем или иным причинам - ничем не увенчались . Между прочим, в книге Шпильбергера нет никаких упоминаний о дефиците дизтоплива в качестве причины отказа Вермахта от дизельных силовых установок.
Непросто ответить и на вопрос, почему дизельные двигатели до конца Второй мировой так и не стали массово применять на танках, поставляемых своим собственным сухопутным силам в США и Великобритании. Это кажется особенно странным в свете того, что морская пехота США заказывала именно дизельные «шерманы» с автобусными двигателями «GMC»: они питались той же соляркой, что десантные катера и паромы («Танки Второй мировой», с. 351). Такие же «шерманы», как уже упоминалось выше, поставлялись и в СССР по просьбе советских военных. Интересно, что запрет (!) на использование дизельных танков М4 в армии США за пределами страны исходил от тогдашнего командующего бронетанковыми силами сухопутных войск генерал-лейтенанта Якоба Деверса. Почему? Бог весть…
Как мне кажется, главной причиной внедрения дизеля в советском танкостроении послужила в первую очередь их экономичность, позволявшая еще больше увеличить и так немалую топливную автономию советских танков. В принципе без двигателей В-2-34 (500 л.с.) и В-2К (600 л.с.) можно было и обойтись: вполне хватало давно опробованных, мощных и гораздо более надежных и дешевых в производстве карбюраторных движков - М-5 (400 л.с.), М-17Т (500 л.с.) и М-17Л (650 л.с.). К слову, по ценам 1940–1941 годов мотор М-17 обходился бюджету в 18 900 рублей, а дизель В-2 - в 61 700, то есть был более чем в три раза дешевле (см. «Танковый авиамотор М-17»)… Имелся в распоряжении советских танкостроителей и еще более мощный бензиновый мотор - 850-сильный ГМ-34БТ выдающегося конструктора авиадвигателей А.А. Микулина. Именно этот двигатель применялся на опытных образцах тяжелых танков Т-100 и СМК. Упомянутый микулинский движок, разумеется, тоже имел авиационного «предка» - двигатель М-34, пришедший на смену М-17 и устанавливавшийся на тяжелых бомбардировщиках ТБ-3. Соответственно, М-34 проектировался и изготавливался в габаритах «бумера» и был с ним полностью взаимозаменяем («Russian Piston Aero Engines», с. 102). Поэтому при желании ГМ-34БТ вполне можно было «вписать» и в тяжелый танк КВ.
Если заглянуть в Приложение № 1, то немедленно становится ясным, что новейшие дизельные танки СССР, предназначавшиеся для развития оперативного успеха после прорыва обороны противника - Т-50 и Т-34, - обладали весьма значительным по тем временам запасом хода на одной заправке: 344 и 430 км соответственно. У их ровесника - тоже дизельного быстроходного БТ-7М - запас хода вообще был феноменальным: 600 км на гусеницах и 700 км на колесном ходу. Его бензиновый предшественник - БТ-7 образца 1935 г. - мог проехать без дозаправки 375 км на гусеницах или 500 км на колесах. Эти показатели в 1,5–3 раза превышали соответствующие боевые характеристики зарубежных аналогов. Скажем, максимальный запас хода по шоссе французского «кавалерийского» танка «Сомуа» S35 - 230 км, британского «крейсерского» Мк.1 - 241 км, среднего американского М2 - 210 км. Германские «блицкриги» до поры до времени удавалось осуществлять с помощью танков, имевших в 1939–1941 годах максимальный запас хода в 250. км: «чемпионами» Панцерваффе в данной категории, по иронии судьбы, являлись чешские машины Pz.38(t). «Родные» немецкие легкие «панцеры» могли на одной заправке проехать максимум 165 км (Pz.IIIE образца 1938 г.).
Столь явное превосходство советских быстроходных легких и средних танков в том, что касается топливной автономности, как мне кажется, однозначно демонстрирует то, чьи наступательные операции должны были стать «самыми глубокими в мире». Иными словами, созданные во второй половине 30-х годов советские быстроходные боевые машины гораздо лучше подходили для осуществления «блицкригов», чем немецкие . То, что это не могло быть случайностью, а явилось вполне осознанным практическим «преломлением» созданной в «миролюбивом» СССР теории «глубокой операции», подтверждается тем фактом, что советские танки НПП и тяжелые танки прорыва - Т-26, Т-28, Т-35 и КВ, предназначавшиеся для помощи пехоте и преодоления укрепленных районов противника, с запасом хода как раз и «не выпендривались». Как и у всех остальных танков мира, спроектированных для этих целей, их запас хода был довольно скромным и в 1941 году составлял от 150 км у Т-35 и 240 км у Т-26 последних серий до 250 км у новейших КВ-1 и КВ-2. У британского «Валентайна VI» соответствующий показатель составлял 150 км, у «Матильды II» - 257 км, у «француза» Char B1bis - 150 км, у «германца» Pz.IVFl - 200 км.
Логика здесь простая: подобного запаса топлива вполне хватало для преодоления на всю глубину даже самого мощного укрепрайона - вроде, скажем, линии Мажино или линии Зигфрида. Вместо «лишнего» горючего таким танкам гораздо больше нужны были противоснарядное бронирование, мощное вооружение и увеличенный боезапас. Даже если абстрагироваться от «колесно-автострадных» аргументов В. Суворова, огромный запас хода танков БТ ясно говорит об их предназначении . Эти машины имели явно агрессивный характер - с еще более «наступательным вектором», чем у «коллег по цеху» из других стран. Этот далеко не оборонительный профиль четко «проявился» в середине 30-х - на этапе создания БТ-5 - и неуклонно усиливался вплоть до начала Второй мировой войны. Появление мощных и экономичных дизельных двигателей во многом способствовало тому, что развитие указанной тенденции вышло на новый уровень и привело к созданию универсального танка - Т-34.
Из книги Элементы обороны: заметки о российском оружии автора Коновалов Иван ПавловичЗачем России этот вертолетоносец? Практика закупки военных кораблей за рубежом в России существовала со времен Петра I. До 1917 года Россия купила или заказала, по меньшей мере, несколько сот боевых кораблей, в основном в Голландии, Англии, Германии, Франции и США. Например,
Из книги ЦРУ. Правдивая история автора Вейнер Тим«Ударьте по Советам, притом покрепче» Никсон и Киссинджер действовали на уровне секретности за пределами ЦРУ. Когда они вступали в контакт с противниками Соединенных Штатов – во время тайных переговоров с Советами, китайцами, северовьетнамцами, – ЦРУ либо знало об этом
Из книги Штрафники Великой Отечественной. В жизни и на экране автора Рубцов Юрий ВикторовичПРИЛОЖЕНИЕ 2 ДИРЕКТИВА ГЛАВПУ РККА ВОЕННЫМ СОВЕТАМ И НАЧАЛЬНИКАМ ПОЛИТУПРАВЛЕНИЙ ФРОНТОВ, ОКРУГОВ И АРМИЙ № 09 15 августа 1942 г.О политической работе по выполнению приказа НКО № 227 от 28 июля 1942 г.{207}Проверкой установлено, что некоторые члены военных советов, начальники
Из книги Р-39 «Аэрокобра» часть 1 автора Иванов С. В.Зачем сняли наддув? Этот вопрос постоянно звучал на протяжении всей истории самолета. Ответов известно много. Можно утверждать, что почти каждый автор, исследовавший проблему, давал свой ответ. Нет сомнений в том, что главной причиной данной переделки стали рекомендации
Из книги Стратегическая разведка ГРУ автора Болтунов Михаил ЕфимовичКак «утихомирить» дизель Корабль - обычная рыбацкая шхуна водоизмещением 100 тонн с экипажем в десять человек носила вполне мирное и даже какое-то ласкательное название «Маныч». Но задачи у «Маныча» были сугубо военные, и даже чрезвычайно острые и опасные - скрытая
Из книги Уроки войны [Победила бы современная Россия в Великой Отечественной войне?] автора Мухин Юрий Игнатьевич Из книги Брестский мир. Ловушка Ленина для кайзеровской Германии автора Бутаков Ярослав АлександровичЗачем большевики взяли власть? Вопрос не так абсурден, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что взятие большевиками власти легко могло стать роковым шагом навстречу их политической смерти. На этом зиждился расчёт их политических противников.Уникальность
Из книги Великая Отечественная война советского народа (в контексте Второй мировой войны) автора Краснова Марина Алексеевна8. ИЗ ДИРЕКТИВЫ ВОЕННЫМ СОВЕТАМ ЛЕНИНГРАДСКОГО, ПРИБАЛТИЙСКОГО ОСОБОГО, ЗАПАДНОГО ОСОБОГО, КИЕВСКОГО ОСОБОГО И ОДЕССКОГО ВОЕННЫХ ОКРУГОВ 21 июня 1941 г., 22 ч 20 мин1. В течение 22–23.6.41 г. возможно внезапное нападение немцев… Нападение может начаться с провокационных
Из книги 10 мифов о КГБ автора Север АлександрЗачем Лубянке спецотдел? Вопреки распространённому мнению, спецотдел ВЧК был создан не для проведения научных изысканий в оккультной сфере, а для решения множества проблем, связанных с организацией криптографической службы и создания системы защиты государственных и
Из книги Победила бы нынешняя Россия в Великой Отечественной? [Уроки войны] автора Мухин Юрий ИгнатьевичЗачем нам это знать? Наши предки в своей жизни добивались порой выдающихся успехов, а порой их постигали неудачи и поражения, пусть и не такие точно, какие постигают нас сегодня, но тоже тяжелые и болезненные. Поскольку мы и сегодня нуждаемся в победах, поскольку нам и
Из книги Секретный фронт Генерального штаба. Книга о военной разведке. 1940-1942 автора Лота Владимир ИвановичГлава вторая. Зачем понадобился Сталину советско-германский пакт о ненападении? За всю свою более чем тысячелетнюю историю Россия никогда не имела на Западе надежных союзников. В сторону России, евразийского гиганта, всегда были направлены жерла орудий европейских
Из книги В борьбе за Белую Россию. Холодная гражданская война автора Окулов Андрей ВладимировичЗАЧЕМ ВОРОШИТЬ ПРОШЛОЕ Процесс над КПСС ушел в песок, «эксперт» Буковский в политической жизни России существенной роли не играет, НТС за свою 65-летшою историю подвергался нападкам не только по наущению советской власти. Кому-то не удалось прибрать к рукам принадлежащий
Из книги Канарейка и снегирь. Из истории русской армии автора Киселёв АлександрЗачем нужна армия Если вы такой умный, то почему строем не ходите? (Армейский фольклор) На этот вопрос можно ответить не задумываясь: «Как зачем? Чтобы воевать». Армия в нашем представлении всегда связана с войной. Чему учат солдат и офицеров? Воевать. Все, что мог придумать
Из книги Армия России. Защитница или жертва? Как мы снимали Сердюкова автора Баранец Виктор НиколаевичЗачем российской армии импортное оружие? В последнее время у наших военных руководителей разгорелся аппетит на импортное оружие. Хорошо это или плохо, к чему это может привести, и почему мы покупаем это оружие, а не то? Военный обозреватель «КП» полковник Виктор Баранец и
Из книги Нашествие чужих [Почему к власти приходят враги] автора Шамбаров Валерий Евгеньевич27. Кто и зачем «вооружал революцию»? Кстати, еще раз о переезде советского правительства в Москву. Сам по себе этот переезд позволил разыграть целый ряд важных комбинаций. Руководство партии и государства ехало двумя поездами. Первым - Свердлов с ближайшим окружением и
Из книги автора52. Зачем понадобилось громить Церковь Для окончательного доламывания России и переделки русского народа в «новое общество» было недостаточно захватить власть и продиктовать новые порядки. Требовалось еще уничтожить последний оплот духовности, последний стержень,
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 двигателям
На 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 первенец
В 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 Пантеры
VK 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.
Дизельные Тигры
Далеко 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 103
Пока 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 послесловия
Напоследок 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.