Чем завести танковый двигатель

Танковый двигатель

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.

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 3186 дней ] . Подавляющее большинство дизельных двигателей снабжено системой турбонаддува, а в последние годы — и промежуточными охладителями наддувочного воздуха (интеркулерами).

Читать еще: B38 двигатель чип тюнинг

Средний танк Т-44 образца 1944 года. СССР

Год выпуска – 1944 — 1947

Всего выпущено – 1823 ед.

Масса в боевом положении, т – 31,8

Мощность двигателя, л.с. – 520

Максимальная скорость по шоссе, км/ч – 45

Запас хода по шоссе, км — 235

Вооружение: 85-мм пушка, 2х7,62-мм пулемета ДТ

Боекомплект, выстр/патр. — 58/1890

Бронирование: лоб башни/лоб корпуса, мм — 120/90

Качественное превосходство советской бронетанковой техники в годы Великой Отечественной войны над техникой противника обеспечивалось во многом, благодаря непрерывной работе танковых КБ по созданию новых образцов вооружения. Одной из таких новинок в годы войны стал средний танк Т-44, разработанный в 1943 — 1944 годах в КБ Уральского танкового завода № 183 (г. Нижний Тагил) под руководством А.А. Морозова. В нем конструкторы попытались усилить броневую защиту и повысить огневую мощь среднего танка, не выходя при этом за массо-габаритные характеристики штатного танка Т-34-85.

Конструкция нового танка, получившего обозначение «Объект 136» (а в серии – «Т-44»), стала новым словом в советском танкостроении — при сохранении классической компоновки, конструкторам удалось разместить дизельный двигатель поперек продольной оси танка, что в сочетании с уменьшением размеров агрегатов силовой передачи позволило уменьшить высоту корпуса на 300-мм по сравнению с танком Т-34 и сместить башню с 85-мм пушкой в центр корпуса, при этом не нарушая центровки машины и не повышая ее массы по сравнению с Т-34, стало возможным увеличить толщину лобового листа корпуса до 90-мм без перегрузки передних катков, причем Т-44 весил практически столько же — 31,8 тонны (против 32 тонн у Т-34-85). Это смелое решение предопределило компоновку советских танков последующих модификаций на многие десятилетия вперед. Повышению прочности лобового листа корпуса способствовали перенос люка механика-водителя на крышу корпуса и отказ от шаровой установки курсового пулемета. Кроме того, резко улучшилось управление машиной в походном положении, поскольку перенос люка механика-водителя на крышу корпуса обеспечил ему хорошую обзорность. Надежность ходовой части была повышена благодаря применению торсионной подвески опорных катков. Кроме того, при проектировании этого танка в его конструкцию сразу закладывались возможности для дальнейшей модернизации. Например, в конструкции башни, изначально предназначенной для установки 85-мм пушки, учитывалась возможность размещения в дальнейшем орудия более крупного калибра.

Испытания первого прототипа прошли в январе 1944 года и закончились в целом успешно. Скорость движения танка составила 52 км/ч. По проходимости же танк Т-44 не уступал Т-34, а в ряде случаев даже превосходил ее, за счет использования более мощного двигателя. Испытания корпуса обстрелом показали, что по фронтальной проекции он не пробивается трофейной 75-мм противотанковой пушкой образец 40 (РаК 40) с дистанции от 300 м, а с дистанции 700 м и более (дальность наиболее эффективного огня по немецким танкам) — неуязвим и для 88-мм орудия танка «Тигр». Однако борт пробивался и 75-мм и 88-мм орудиями с дистанции соответственно 600 и 900 м. После испытаний обстрелом было выдвинуто предложение об увеличении толщины брони бортов танка до 75-мм, а башни — до 90-мм. Два эталонных танка Т-44, вооруженных соответственно опытными образцами танковых пушек — 85-мм Д-5Т и 122-мм Д-25Т-44, испытывались совместно с Т-34-85 и трофейной «Пантерой» в феврале — марте 1944 года и продемонстрировали свои преимущества не только в плане боевых качеств, но также в отношении надежности механизмов и узлов. Помимо этого, Т-44 был легче обоих указанных образцов, а его броневая защита в лобовой части оказалась не хуже немецкой «Пантеры». В конце марта третий изготовленный образец Т-44 был перевооружен штатной 85-мм танковой пушкой С-53 вместо Д-25-44. Эталон Т-44А «улучшенного типа» был готов к августу 1944 года. Новая модификация этого танка получила цельнолитую башню улучшенной защиты (лоб — 110 мм, борт — 80 мм). В таком виде Т-44А успешно прошел фронтовые испытания и был принят на вооружение Красной армии в том же, 1944 году. В четвертом квартале 1944 года экспериментальный цех завода № 38, перевезенного из г. Кирова в Харьков, изготовил 25 танков Т-44А, получивших название «Т-44 первой серии». Однако эта машина непрерывно усовершенствовалась. Уже в конце ноября 1944 года был собран новый танк «Т-44Б» с упрощенным бронекорпусом с монолитным листом; упрочненным дном; новой двигательной установкой В-2-44 с системой охлаждения и питания; 85-мм орудием ЗИС-С-53 с увеличенным боекомплектом и башней, имевшей командирскую башенку с минимальной высотой. После успешного проведения его государственных испытаний, с 1 марта 1945 года на заводе № 75 (г. Харьков) началось серийное производство танка Т-44 «валовой серии» (Т-44Б) и до конца года было изготовлено уже 880 танков этого типа.

В техническом описании 1944 года указывалось, что Т-44 представляет собой «толстобронный скоростной маневренный танк принципиально нового типа с мощным артиллерийским вооружением». Подобная формулировка была оправданной, так как, по массе — танк относился — к средним, а по своему вооружению и бронированию представлял собой эквивалент тяжелых боевых машин того времени. Таким образом, танк Т-44 стал не развитием танка Т-34, а представлял собой машину абсолютно нового типа.

Корпус собирался сваркой из катаных броневых листов высокой твердости. Носовая часть корпуса состояла из двух броневых листов толщиной 90-мм, причем верхний лист был установлен под углом 60°. Если в Т-34 слабым местом являлось размещение люка механика-водителя и шаровой установки пулемета в лобовой броне, поскольку танк часто поражался именно через эти отверстия, то в новой машине лобовой наклонный лист был монолитный и имел небольшую смотровую щель для водителя, защищенную триплексом (трехслойное стекло) и броневой заслонкой. Люк механика-водителя был вынесен на крышу корпуса и практически поражался настильным огнем. Однако, наблюдение при этом значительно усложнилось. Через щель механик-водитель танка мог вести обзор только прямо, а также под углом 116° — через призменный прибор с углом обзора по горизонтали 54°. Борта и корма собирались из броневых листов толщиной 45-мм. В верхней, наиболее поражаемой части бортов, они были усилены наваркой 30-мм экранов.

Читать еще: Гольф 4 двигатель bca схема

Крыша и передняя часть днища имели толщину 20-мм. Боевое отделение танка отгораживалось от моторно-трансмиссионного перегородкой, состоящей из двух отсеков для топливных баков, задняя стенка отсеков являлась одновременно стойкой подмоторного фундамента. Крыша моторно-трансмиссионного отделения выполнялась съемной. Трехлетний боевой опыт войны наглядно доказал, что эффективность огня из курсового пулемета, который вел стрелок-радист, была невысока из-за плохого обзора. Кроме того, передача распоряжений через члена экипажа не всегда позволяла командиру танка оперативно реагировать на команды старших начальников в бою. Передача функций радиста командиру позволила высвободить одного члена экипажа, а на его месте — разместить боеукладку для снарядов. Таким образом, при общем сокращении внутреннего объема танка его боекомплект уменьшился всего на два снаряда (что не имело существенного значения для боя) и состоял из 58 выстрелов, при этом, курсовой пулемет по сложившейся традиции в танке был все-таки оставлен, теперь он был жестко закреплен в лобовой броне корпуса, и неприцельный огонь из него вел механик-водитель, ориентируясь через смотровой прибор по трассерам пуль. Второй пулемет, как и в Т-34-85, был спарен с пушкой. Основное вооружение танка Т-44 составляли 85-мм танковое орудие ЗИС-С-53 образца 1944 года и 7,62-мм танковый пулемет ДТМ, смонтированые в литой башне овальной формы, имеющей значительную кормовую нишу для укладки снарядов. Угол склонения пушки -5°, угол возвышения +25°. Для стрельбы из 85-мм танковой пушки ЗИС-С-53 использовались унитарные выстрелы с осколочными; бронебойно-трассирующими и подкалиберными бронебойно-трассирующими снарядами.

На крыше башни размешались два люка для посадки-высадки членов экипажа, один из которых — в крыше командирской башенки. Командирский люк имел вращающуюся на 360° одностворчатую крышку. В задней части крыши башни располагался вентилятор боевого отделения. Танк Т-44 получил все новейшие механизмы управления огнем — ломающийся прицел, кнопочный электроспуск орудия и пулемета, объединенное управление ручным и моторным приводом поворота башни. Все эти нововведения, будучи отлаженными на Т-44, позже были внедрены также и на танке Т-34-85. Поворотный механизм башни управлялся от рукояти ручного поворотного механизма, что позволяло перейти с ручного на электромоторный привод башни, не отрывая руки от рукоятки поворотного механизма.

Средства связи в Т-44: КВ-радиостанция Р-9РС (для внешней связи) и танковое переговорное устройство ТПУ-3бис на четыре абонента (для внутренней связи). Силовая установка Т-44 состояла из двигателя В-44 (В-2-44), представлявшего собой доработанный дизельный двигатель В-2ИС мощностью 520 л.с., снабженный всережимным регулятором и корректором подачи топлива. Поскольку двигатель устанавливался поперек корпуса в отделении крайне ограниченном по высоте, ряд агрегатов с него были перенесены (например, водяная и масляная помпы) на новые места. Система охлаждения двигателя состояла из пластинчато-трубчатого радиатора, водяной помпы и вентилятора, перемещенного к кормовому листу, причем, теперь он приводился от коробки передач через фрикцион, что исключило поломки рабочего колеса при резких переменах режима работы двигателя. Кроме того, такая компоновка заметно улучшила охлаждение агрегатов трансмиссии. Питание двигателя производилось от трех топливных баков общей емкостью 420 л, расположенных в специальных отсеках моторной перегородки. В трансмиссии танка впервые применили новый агрегат – специальный повышающий редуктор, так называемую «гитару», передающую усилие от двигателя к новой 5-ступенчатой коробке передач, расположенной параллельно двигателю.

Двигатель мощностью 520 л.с., надежная трансмиссия и ходовая часть, состоявшая (применительно к одному борту) из 5 сдвоенных опорных катков с наружными резиновыми бандажами, ведущего и направляющего колес и гусеницы с 70-ю траками позволяли танку передвигаться со скоростью до 45 км/ч. Танк получил индивидуальную торсионную подвеску, принципиально отличавшуюся от подвески у танков Т-34 (типа «Кристи»). Отказ от пружинных «свечей» позволил уменьшить внутреннее заброневое пространство, уменьшить габариты машины и улучшить условия обитаемости экипажа, улучшить технологичность изготовления и упростить обслуживание. Ленивец Т-44 был заимствован у Т-34-85, предложенного заводом № 174, и с 1945 года введенного повсеместно для Т-34-85 и Т-44. Гусеничная цепь на Т-44 была также унифицирована с гусеничной цепью Т-34.

Учитывая высокие боевые характеристики Т-44, было решено вооружить им в первую очередь гвардейские танковые бригады, а для укомплектования офицерскими кадрами этих бригад создать четыре гвардейских танковых училища. В июне 1945 года первая партия новых танков Т-44 была признана «полностью удовлетворяющей заданию» и отгружена в войска, а в августе танковая часть, оснащенная новыми машинами, отправилась на Дальний Восток в действующую армию. Но в боевых действиях они участия не принимали. Танк Т-44 выпускался серийно до появления, созданного на его базе танка Т-54.

За годы войны было выпущено 655 танков Т-44. В 1946 году в связи с началом серийного выпуска Т-54 производство Т-44 прекратили (всего было изготовлено 1823 танков Т-44), однако с вооружения он снят не был. В 1961 году агрегаты двигателя, силовой передачи и ходовой части у Т-44 унифицировали с теми, что были на Т-54, а также он получил приборы ночного наблюдения и увеличенный боекомплект. Модифицированный Т-44 получил обозначение «Т-44М». Еще через пять лет он получил стабилизатор вооружения в двух плоскостях, повышающий точность ведения стрельбы с ходу. Средние танки Т-44, неоднократно модернизируясь, оставались на вооружении Советской армии до конца 1970-х годов. На базе танков Т-44М выпускались артиллерийские и танковые тягачи, инженерные машины. Конструкция танка Т-44 положила начало разработки послевоенного семейства средних танков, поступивших на вооружение Советской армии.

Читать еще: В каком году был изобретен первый двигатель внутреннего сгорания

Warspot. Бензиновый Т-34. Зачем?

Танковый двигатель 5ТДФ— прозвище «Чемодан»

Допустим, сын спросит вас: «Папа, а какой самый-самый удивительный мотор на свете»? Что вы ему ответите? 1000-сильный агрегат от Bugatti Veyron? Или новый турбодвигатель AMG? Или мотор Volkswagen с двойным наддувом?

В последнее время появилось немало крутых изобретений, и все эти наддувы-впрыски кажутся удивительными… если не знать историю. Ибо самый удивительный мотор, о котором я знаю, был сделан в Советском Союзе и, как вы догадались, не для «Лады», а для танка Т-64. Он назывался 5ТДФ, и вот несколько удивительных фактов.

Он был пятицилиндровым, что само по себе необычно. У него было 10 поршней, десять шатунов и два коленчатых вала. Поршни двигались в цилиндрах в противоположных направлениях: сначала навстречу друг другу, потом обратно, снова навстречу и так далее. Отбор мощности осуществялся с обоих коленчатых валов, чтобы было удобно для танка.

Двигатель работал по двухтактному циклу, и поршни играли роль золотников, открывавших впускные и выпускные окна: то есть никаких клапанов и распредвалов у него не было. Конструкция была гениальной и эффективной – двухтактный цикл обеспечивал максимальную литровую мощность, а прямоточная продувка — высокое качество наполнения цилиндров.

Ко всему прочему 5ТДФ был дизелем с непосредственным впрыском, где топливо подавалось в пространство между поршнями незадолго до момента, когда они достигали максимального сближения. Причем, впрыск осуществлялся четырьмя форсунками по хитрой траектории, чтобы обеспечить мгновенное смесеобразование.

Но и этого мало. Двигатель имел турбокомпрессор с изюминкой — огромных размеров турбина и компрессор размещались на валу и имели механическую связь с одним из коленчатых валов. Гениально — в режиме разгона компрессор подкручивался от коленчатого вала, что исключало турбояму, а когда поток выхлопных газов как следует раскручивал турбину, мощность от нее передавалась на коленчатый вал, повышая экономичность мотора (такая турбина называется силовой).

Ко всему прочему, мотор был многотопливным. То есть, мог работать на дизельном топливе, керосине, авиационном топливе, бензине или любой их смеси.

Плюс к этому в движке были применены еще полсотни необычных решений, вроде составных поршней со вставками из жаропрочной стали и системы смазки с сухим картером — точь в точь как у гоночных автомобилей.

Все ухищрения преследовали две цели — сделать мотор максимально компактным, экономичным и мощным. Для танка важны все три параметра: первый облегчает компоновку, второй улучшает автономность, третий – маневренность.

Результат вышел впечатляющим: при рабочем объеме 13,6 литра в самой форсированной версии мотор развивал более 1000 л.с. Для дизеля 60-х годов это был великолепный результат. По удельной литровой и габаритной мощностям мотор превосходил аналоги других армий в несколько раз.

Он не прижился из-за чрезмерной сложности и дороговизны. На фоне 5ТДФ любой автомобильный мотор — даже от Bugatti Veyron — кажется каким-то донельзя банальным. И чем черт не шутит, техника может сделать виток и снова вернуться к решениям, когда-то использованным на 5ТДФ: двухтактному дизельному циклу, силовым турбинам, многофорсуночному впрыску.

Началось же массовое возвращение к турбомоторам, которые одно время считались слишком сложными для неспортивных автомобилей.