Двигатели основных боевых танков

Сухопутные войска /
В настоящее время военные специалисты многих капиталистических стран рассматривают высокую подвижность и проходимость танков как важный фактор повышения их выживаемости на поле боя Поэтому с усилением бронирования танков активно проводятся работы по повышению характеристик их двигателей. Цель этих работ состоит в повышении манёвренности танка на любой местности, необходимой для сокращения времени нахождения под огнём противника.

К двигателям современных танков иностранные специалисты предъявляют высокие требования. Так, согласно тактико-техническим требованиям, принятым в , они должны иметь: небольшие габариты и вес, значительный срок службы, высокие показатели удельной мощности, надёжности работы при температурах от —40° до +59° С и приёмистости при разгоне, лёгкий запуск, низкий удельный расход топлива, способность работать на различных видах топлива, бесшумность работы, ремонтопригодность, низкую стоимость и т. д. Кроме того, они должны легко монтироваться и демонтироваться.

До настоящего времени в зарубежном танкостроении используются главным образом поршневые (бензиновые и дизельные) двигатели. По своим характеристикам они не уступают двигателям других типов (газотурбинные, роторные и т, д.), над которыми ведутся работы.

После второй мировом войны бензиновые двигатели устанавливались на танках капиталистических стран в течение длительного времени. На американских танках применялись четырёхтактные 12-цилиндровые V-образные бензиновые двигатели воздушного охлаждения марки AV-1790-513, -7, -7В, -7С фирмы «Континенталь». На английских танках использовались также четырёхтактные 12-цилиндровые V-образные бензиновые двигатели («Метеор» Мк4В фирмы «Роллс-Ройс»), но жидкостного охлаждения.

Для повышения мощности и уменьшения расхода топлива была разработана аппаратура непосредственного впрыска топлива, заменившая карбюраторы (усовершенствованные американский двигатель AV1-1790-8, английский «Метеор» М120 № 2 Mk1). В настоящее время иностранные специалисты считают конструкцию подобных двигателей устаревшей и дальнейшую их разработку для танков не ведут. Однако такие двигатели ещё находятся в эксплуатации на американских и английских танках, принятых на вооружение в период 1946—1956 годов. По программе модернизации их постепенно заменяют дизельными двигателями.

Дизельные двигатели широко используются в танках капиталистических стран, поскольку расход топлива у них на 40% меньше, чем у бензиновых двигателей, а это имеет важное значение для повышения запаса хода танков. Так, запас хода английских танков Мк7, 8, 9, 10 и американских М47 и М-18, имеющих бензиновые двигатели, не превышает 200 км, а танков Мк2 и 3, М60, AMX-30 и 1, оснащённых дизельными двигателями, увеличился до 400 — 600 км.

Важным преимуществом дизельных двигателей считается также их cпособность работать на различных видах топлива (многотопливиость). Это достигается, в частности, изменением конструкции камеры сгорания. Во избежание изменения мощности при использовании топлива с различной плотностью на топливном насосе двигателя устанавливается регулируемый упор рейки, который фиксируется в определённом положении (дозирующее устройство).

Однако в иностранной печати указывается, что при создании дизельных двигателей высокой удельной мощности встречаются значительные трудности. Так, для более эффективного сжигания топлива необходимо получить высокую степень сжатия, а чтобы двигатели могли выдержать высокие давления в цилиндрах и большие динамические и температурные напряжения, их надо изготовлять из массивных и прочных деталей.

На современных танках капиталистических стран используются следующие двигатели: четырёх- и двухтактные дизельные воздушного и жидкостного охлаждения, четырёх- и двухтактные многотопливные жидкостного охлаждения, а также комбинированные силовые установки.

Четырёхтактные дизельные двигатели воздушного охлаждения получили широкое распространение главным образом в США и Японии. Они работают при более высоких температурах, чем двигатели с жидкостным охлаждением, в которых температура ограничивается точкой кипения используемой жидкости в герметической системе. Двигатель охлаждается с помощью вентиляторов больших размеров. При их работе создаётся большой шум. Значительный объём таких двигателей занимают ребра (поверхность обычно в 12—20 раз превышает поверхность камеры сгорания).

В США большое распространение получил четырёхтактный дизельный двигатель воздушною охлаждения AVDS-1790-2 и -2А фирмы «Континенталь» (рис. 1). Первоначально он устанавливался на танках М60 и М60А1, а впоследствии на модернизированных ганках М48А3 и М60А2. В настоящее время его применяют также на модернизированных танках M60A1, а также на танках М60А3 и М48А5. Этот V-образный двигатель разработан на базе бензинового двигателя AV-1790-7 (без изменения рабочего объёма цилиндров). У него имеется два турбонагнетателя, а для очистки подаваемого в цилиндры воздуха используются фильтры грубой и тонкой очистки.

Американский четырёхтактный дизельный двигатель AVDS-1790-2 фирмы «Континенталь»Рис. 1. Американский четырёхтактный дизельный двигатель AVDS-1790-2 фирмы «Континенталь»

После второй мировой войны в Японии был разработан двигатель 12НМ аналогичной конструкции.
Он установлен на японском среднем танке «61».

Четырёхтактные дизельные двигатели жидкостного охлаждения разрабатываются в основном фирмами и Франции. Специалисты в этих странах считают, что такой тип охлаждения позволяет более интенсивно отводить тепло от поршневой группы двигателя. Но с другой стороны, жидкостная система охлаждения требует громоздких радиаторов и вентиляторов, а это усложняет компоновку моторно-трансмиссионного отделения.

Многотопливные двигатели жидкостного охлаждения, разработанные в ФРГ, используются в западногерманской и швейцарской бронетанковой технике. Так, 10-цилиндровый V-образный двигатель МВ-838СаМ300 (рис. 2) установлен на танках «Леопард» 1 и его модернизированных вариантах «Леопард» 1А1 — А4. На танке Р61 нашел применение восьмицилиндровый V-образный двигатель MB-837, а его форсированный вариант мощностью 660 л. с. — на модернизированном варианте танка Р68 — Р68A2. Восьмицилиндровый V-образный двигатель МВ-837Аа используется на западногерманской 90-мм самоходной пушке «Ягдпанцер», а шестицилиндровый вариант с турбонагнетателем МВ-833Еа мощностью 600 л. с. — на боевой машине пехоты .

Западногерманский четырёхтактный многотопливный двигатель МВ-838СаМ500 фирмы MTUРис. 2. Западногерманский четырёхтактный многотопливный двигатель МВ-838СаМ500 фирмы MTU

Двигатель МВ-838СаМ500 имеет два нагнетателя с механическим приводом. Система смазки с сухим картером. Для облегчения запуска в зимних условиях служит система подогрева охлаждающей жидкости и масла. Двигатель вместе с системой охлаждения и трансмиссией составляет единый блок, который можно монтировать и демонтировать в течение 30 мин.

На французских танках АМХ-30 установлен четырёхтактный многотопливный двигатель HS110 фирмы «Испано-Сюиза» (рис. 3). Он имеет жидкостное охлаждение и горизонтально-оппозитное расположение цилиндров, а также снабжён двумя турбонагнетателями. Воздух, поступающий в двигатель, очищается двумя воздухоочистителями с масляной ванной. Головка цилиндров имеет вихревую камеру. Топливный насос фирмы «Бош». Система смазки с сухим картером. Для пуска двигателя служат два синхронно работающих стартёра.

Французский четырёхтактный многотопливный двигатель HS110 фирмы «Испано-Сюиза»Рис. 3. Французский четырёхтактный многотопливный двигатель HS110 фирмы «Испано-Сюиза»

Двухтактные двигатели жидкостного охлаждения разрабатываются главным образом в Великобритании. Наиболее распространённым является многотопливный двигатель L60 фирмы «Лейланд» (рис. 4).

Английский двухтактный многотопливный двигатель L60 фирмы «Лейланд»Рис. 4. Английский двухтактный многотопливный двигатель L60 фирмы «Лейланд»

Этот шестицилиндровый двигатель имеет вертикально-оппозитное расположение цилиндров и два коленчатых вала. Верхний (или выпускной) коленчатый вал соединён с нижним коленчатым валом посредством зубчатой передачи. Зубчатый венец маховика и выходной вал приводятся в действие от одной из промежуточных шестерен. Продувка двигателя осуществляется нагнетателем фирмы «Рут». Топливный 12-секционный насос и гидравлический регулятор подачи топлива работают от вспомогательного блока шестерен, подводя топливо к форсункам каждого цилиндра. Система смазки с сухим картером. Двигатель работает на дизельном топливе, авиационном и обычном бензине. Монтаж и демонтаж двигателя производится в сборе с блоком вентилятора. топливными баками, радиаторами, воздухоочистителями, масляным радиатором и трансмиссией.

Английские специалисты указывают, что по сравнению с бензиновым двигатель L60 более экономичен и позволяет увеличивать запас хода танка на 60%. Однако он недостаточно надежён в работе и имеет очень большую высоту.

Двухтактные многотопливные двигатели воздушного охлаждения разрабатываются главным образом в Японии. Двигатель 10ZF типа 21WT фирмы «Мицубиси» установлен на японском танке «74» (STB-6). Между двумя блоками его цилиндров горизонтально расположены два вентилятора. При максимальных оборотах они уменьшают эффективную мощность двигателя с 870 л. с. до 750. Характерные особенности этого двигателя — охлаждение поршней и цилиндров циркуляцией масла, а также наличие для каждого блока цилиндров турбонагнетателей, приводимых в действие одновременно выхлопными газами и передачей от коленчатого вала.

Комбинированные силовые установки объединяют качества дизельных поршневых и газотурбинных двигателей. Впервые такая установка применена на шведском безбашенном танке STRV103B. Она состоит из многотопливного поршневого (основного) двигателя K60 английской фирмы «Роллс-Ройс» и газотурбинного (вспомогательного) двигателя типа 553 американской фирмы «Катерпилер» (рис. 5). Первый аналогичен двигателю L60.

Шведская комбинированная силовая установка танка STRV103BРис. 5. Шведская комбинированная силовая установка танка STRV103B

Оба двигателя работают одновременно или раздельно. Газотурбинный двигатель используется для запуска поршневого, а также включается во время движения по труднопроходимой местности. При работе двух двигателей крутяший момент передаётся через механическую коробку передач, а в обычных условиях через гидротрансформатор.

В иностранной печати указывается, что комбинированная силовая установка увеличивает вес и габариты танков, привод к газотурбинному двигателю обходится дорого, система управления очень сложная.

В последние годы в зарубежном двигателестроении изыскиваются пути дальнейшего повышения мощности двигателей, увеличения их срока службы, обеспечения высокой экономичности, уменьшения веса и габаритов.

Наиболее перспективными на ближайший период иностранные специалисты считают поршневые четырёхтактные многотопливные двигатели жидкостного охлаждения, которые разрабатываются в западноевропейских странах (ФРГ, , ). Их основные показатели повышены путём увеличения оборотов до 2500— 2600 об/мин и применения наддува с помощью турбокомпрессоров, использующих энергию выхлопных газов с последующим охлаждением нагнетаемого в цилиндры воздуха. Благодаря этому мощность дизельных двигателей возросла до 1200—1500 л. с., примером служит многотопливный двигатель MB 873Ка500 западногерманских опытных танков «Леопард» 2 и «Леопард» 2AV.

Двигатель МВ-873Ка500 оснащён системой турбонаддува (рис. 6). Каждая из двух групп цилиндров (левая и правая) имеет по два патрубка для отвода части отработавших газов. Энергия их используется для привода турбин нагнетателя. Атмосферный воздух, проходя через комбинированные двухступенчатые воздушные фильтры (первая ступень — воздухоочиститель циклонного типа, вторая — элемент тонкой очистки), нагнетается под давлением в охладители, затем во всасывающие коллекторы, а оттуда в цилиндры двигателя. Для повышения эффективности системы наддува и обеспечения на всех режимах работы двигателя рационального распределения выхлопных газов предполагается установить сопло изменяемого сечения на пути используемых выхлопных газов и отключать вентиляторы системы охлаждения при разгоне танка.

Западногерманский четырёхтактный многотопливный двигатель МВ-873Ка500 фирмы MTUРис. 6. Западногерманский четырёхтактный многотопливный двигатель МВ-873Ка500 фирмы MTU

Двигатели аналогичной конструкции разрабатываются по Франции (фирмой «Гипербар») и в Великобритании («Роллс-Ройс»). Новые двигатели будут иметь мощность около 1200 л. с.

Западногерманские специалисты планируют создать для перспективных танков четырёхтактные многотопливные двигатели жидкостного охлаждения семейства МВ-840, мощность которых будет составлять до 200 л с. с каждого цилиндра. Другим направлением повышения мощности дизельных двигателей является создание четырёхтактного дизельного двигателя воздушного охлаждения с переменной степенью сжатия. В 1976 году подобный двигатель AVCR-1360, созданный американской фирмой «Континенталь», проходил испытания на опытном образце танка ХМ1 фирмы «Дженерал моторс». Поршень его двигателя состоит из двух основных частей (наружного стакана и вставки), которые взаимно перемещаются относительно друг друга.

Характерная особенность конструкции двигателя AVCR-1360 — автоматическая регулировка максимального давления при частичной и полной нагрузке за счёт получения переменной степени сжатия. Так, при запуске двигатель имеет степень сжатия 12, а при увеличении нагрузки она уменьшается до 10.

Иностранные специалисты уделяют значительное внимание использованию на перспективных танках газотурбинных двигателей. Работы по их созданию ведутся в США, ФРГ, Франции и Великобритании. Основными преимуществами газотурбинных двигателей считаются их высокие объёмная и удельная мощности, лёгкость приспособления к работе на различных видах топлива, незначительная по сравнению с поршневыми двигателями дымность и меньший шум, возможность увеличения крутящего момента и простота конструкции. К основным недостаткам относят несколько больший расход топлива и более высокую стоимость. Кроме того, требующийся для работы значительный объём воздуха усложняет очистку и условия подвода воздуха.

В настоящее время специалисты американской фирмы «Лайкоминг» ведут работы по доводке газотурбинного двигателя AGT-1500. Он был установлен на опытном образце танка ХМ1 фирмы «Крайслер». В 1976 году проходили сравнительные испытания газотурбинного двигателя AGT-1500 с дизельным двигателем AVCR-1360.

Двигатель AGT-1500 — трёхвальный, со стационарным металлическим теплообменником. Его удельный расход топлива примерно соответствует удельному расходу топлива современных поршневых дизельных двигателей. Максимальная температура газов 1100°С, степень повышения давления 14,5, степень регенерации теплообменника 72% на режиме 60-процентной мощности двигателя. До скорости 48 км/ч танк с таким двигателем разгоняется за 10 с.

К числу перспективных танковых двигателей относятся также дизельные варианты роторного двигателя Ванкеля, разрабатываемого в Великобритании. В иностранной печати указывается, что эти двигатели, как и газотурбинные, имеют ряд преимуществ перед поршневыми дизельными, но пока ещё не нашли практического применения в танках из-за недоработки их конструкции и некоторых недостатков.

Продолжаются также работы по использованию на танках комбинированных силовых установок, аналогичных установкам шведского танка STRV103B.

По мнению зарубежных специалистов, применение двигателей мощностью 1200 — 1500 л. с. позволит увеличить скорости движения перспективных танков, значительно улучшить их приёмистость и способность преодолевать подъёмы и другие препятствия. Например, средняя скорость движения по пересеченной местности западногерманского опытного танка «Леопард» 2 и американского танка XМ1 составляет 45—50 км/ч. Удельные мощности новых танков повышаются до 30 л. с./т при одновременном увеличении их веса до 50—52 т.

Тактико-технические характеристики двигателей основных боевых танков иностранных армий приведены в таблице.

Тактико-технические характеристики двигателей основных боевых танков иностранных армии

Тактико-технические характеристики двигателей основных боевых танков иностранных армии

Проводящиеся в США и некоторых западноевропейских странах активные разработки танковых двигателей свидетельствуют о намерении милитаристских кругов Запада повысить боевые свойства танков как одного из важнейших средств осуществления своих агрессивных замыслов, направленных прежде всего против государств социалистического содружества.

Похожие записи

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.