Двигатель «Чайка» для русских танков будущего

4,5k full reads
9k story viewsUnique page visitors
4,5k read the story to the endThat's 50% of the total page views
5 minutes — average reading time

В 2011 году в блоге «Gur Khan attacks!» мною было опубликовано несколько актуальных материалов "Пламенное сердце русских танков" на тему дизельных двигателей для отечественной бронетехники. С мощными танковыми дизелями у нас всегда были проблемы. Однако в то время ситуация не внушала особых опасений, была надежда на скорый расцвет этого направления. Однако время шло, а результатов как не было, так и нет. Ныне, по-моему, сугубо личному мнению, ситуация с «боевыми» дизелями у нас совсем критическая. Но что скажут специалисты?

АНАЛИЗ ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК В ЦЕЛЯХ УЛУЧШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОДВИЖНОСТИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ОБРАЗЦОВ БРОНЕТАНКОВОГО ВООРУЖЕНИЯ И ТЕХНИКИ

М.Г. Гранкин, Р.В. Якимушкин, Д.С. Агафонов, Е.Л. Филинков

Омский автобронетанковый инженерный институт (филиал) Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева в г. Омске

Введение

Одним из важнейших боевых свойств образцов БТВТ наряду с боевой эффективностью, огневой мощью, защищенностью и командной управляемостью является подвижность [1].

Маневренный характер боевых действий, возрастающая роль передвижений войск, в том числе в ходе маршей на большие расстояния, особенно на поле боя, актуализируют задачу по увеличению показателей подвижности БТВТ.

Результаты и их обсуждение

Подвижность характеризуется совокупностью свойств, обуславливающих пригодность образца БТВТ соответствовать заданным тактико-техническим требованиям (далее - ТТТ).

Вполне очевидно, что эти свойства должны отражать наиболее важные особенности образца, проявляющиеся при его движении, в связи с чем подвижность оценивают тремя частными свойствами [2]:

- быстроходностью, характеризующейся способностью машины в кратчайшее время достичь указанной точки на местности;

— автономностью как свойством машины, определяющим длительность непрерывного движения;

— проходимостью, обеспечивающей возможность машине двигаться в указанную точку по кратчайшему пути.

Численные значения показателей свойств, характеризующих подвижность основных послевоенных отечественных образцов, представлены в таблице 1.

Двигатель «Чайка» для русских танков будущего

Как видно из приведенных данных, удельные мощности за последние 40 лет на отечественных образцах БТВТ возросли почти в два раза (от 13,6 л.с./т до 27 л.с./т).

Столь существенное увеличение удельной мощности позволило повысить максимальные скорости движения по грунтовым дорогам с твердым покрытием с 50 км/ч до 70 км/ч. Еще более значительно возросли средние скорости движения по грунтовым дорогам (с 22-25 км/ч до 40-45 км/ч). Однако оперативно-тактические условия ведения боевых действий могут потребовать от танковых подразделений совершения маршей своим ходом на большие расстояния, в короткие сроки, при суточных переходах не менее 400-500 км. Это, в свою очередь, потребует увеличения средней скорости движения до 40-45 км / час, что соответствует средней скорости одиночного танка (50-55 км / час) по совокупности дорожно-грунтовых условий (ДГУ). Такие средние скорости движения могут быть достигнуты при увеличении показателя удельной мощности до 35-45 л.с./т. Для обеспечения возможности столь существенного повышения удельной мощности предстоит решить ряд сложных технических задач:

Во-первых, необходимо увеличить мощность моторно-трансмиссионной установки (далее - МТУ) без значительного повышения ее объемно-массовых показателей;

Во-вторых, усовершенствовать агрегаты подвески и ходовой части;

Наконец, в-третьих, по возможности ограничить рост массы объектов.

Согласно существующим положениям значительное сокращение массы объектов БТВТ может быть достигнуто за счет снижения объема моторно-трансмиссионного отделения (далее - МТО). Объем МТО современных отечественных танков составляет 2,6 - 3,44 м3. Этим в значительной степени объясняется меньшая величина забронированного объема корпуса наших танков. Меньшее значение объема МТО на отечественных танках (Т-62, Т-72 и Т-90) было достигнуто в основном за счет поперечного расположения двигателя относительно оси машины. Существенное уменьшение габаритов МТО было также достигнуто путем использования более плотной компоновки МТУ и совершенствования конструкции ее составных частей. В танке Т-64А создание МТО с объемом 2,6 м3 оказалось возможным благодаря установке специального танкового двигателя мощностью 700 л.с. с горизонтальным расположением цилиндров, что позволило разместить системы охлаждения и воздухоочистки непосредственно над ним.

Анализ научных исследований свидетельствует о том, что при использовании традиционных для отечественного танкостроения конструктивных решений с повышением мощности двигателей до 1500 л.с. объем МТО возрастает до 4,0-4,6 м3 [3]. Для сохранения объема МТО около 3 м3 требуется решить ряд сложных технических задач, связанных с созданием малогабаритной СУ и трансмиссии.

По данным работ, наиболее рациональным путем решения этих задач является применение в СУ двигателей с двумя уровнями мощности [4-6] и совершенствование систем двигателя. При использовании СУ с газотурбинным двигателем (ГТД) задача создания малогабаритного МТО решается более просто, однако, в этом случае необходим поиск новых технических решений по сокращению расхода топлива.

Основу парка БТВТ Российской армии и ряда зарубежных стран составляют танки типа Т-72 и их модификации с дизельными двигателями производства ОАО «Челябинский тракторный завод» В-46-6 (780 л.с.) и В-84 МС (840 л.с.), которые для своего времени имели наиболее высокие показатели.

При модернизации на танки типа Т-72 устанавливался дизель В-92С2 стендовой мощностью 1000 л.с.

Для реализации необходимого уровня подвижности был разработан более мощный двигатель, который получил название В-92С2Ф «Прорыв» стендовой мощностью 1130 л.с. (рис. 1).

Двигатель «Чайка» для русских танков будущего

Несмотря на глубокую модернизацию, В-92С2Ф максимально унифицирован по сравнению с предшественниками, выполнен в тех же габаритных размерах и может устанавливаться в МТО танка без дополнительных доработок.

В практике мирового поршневого двигателестроения наметились три основных направления развития:

1) использование высоких степеней форсирования двигателей при сравнительно низких величинах коэффициентов компактности;

2) использование при разработке двигателей новых схем и оригинальных конструкций;

3) применение компоновочных схем двигателей с высоким значением коэффициента компактности при умеренной степени форсирования.

Применительно ко второму направлению развития при реализации проекта «Армата» Челябинским ГСКБ «Трансдизель» под руководством
В. Мурзина разработан новый, совершенный двигатель, получивший название А-85-3А, (рис. 2)

Двигатель «Чайка» для русских танков будущего

Дальнейшие перспективы развития двигателей данного семейства представлены в таблице 2.

Двигатель «Чайка» для русских танков будущего

Примечания к таблице:

ТК с ОТ — турбокомпрессор с осевой турбиной;

ТК с ЦТ — турбокомпрессор с центробежной турбиной;

ОНВ — охладитель наддувочного воздуха.

Четырёхтактный, выполненный по Х-образной схеме, 12-цилиндровый с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением воздуха дизель жидкостного охлаждения А-85-3А имеет размерность 15/16, степень сжатия — 11, мощность двигателя — 1200 л.с. (при 2000 мин-1) и резерв по форсированию до 1800 л.с. [7].

В настоящее время в рамках государственного контракта на ООО «ЧТЗ -УРАЛТРАК» разрабатываются базовые образцы модельного ряда высокооборотных V-образных дизельных двигателей специального назначения в мощностном диапазоне от 750 до 1500 кВт для перспективных образцов автомобильной техники и гусеничных машин средней и тяжелой категории по массе, специальных колесных машин и транспортно - технологических средств, шифр «Чайка» [8 ].

Двигатель «Чайка» для русских танков будущего

Основной целью ОКР является создание перспективного базового образца высокооборотного V-образного дизельного двигателя специального назначения мощностью от 750 до 1500 кВт для перспективных изделий спецтехники, обеспечивающего достижение современных и перспективных требований по техническому уровню совершенства дизельных двигателей, а также конкурентоспособность по отношению к ведущим за рубежным аналогам .

Заключение

Проведенный анализ тенденции развития отечественных образцов БТВТ их СУ позволяет сформулировать следующие выводы:

-в соответствии с ТТТ, предъявляемыми к перспективным отечественным образцам БТВТ, требования к подвижности должны обеспечиваться максимальными скоростями движения 75 — 80 км/ч, средними скоростями — до 55 км/ч;

- реализация требуемых показателей подвижности возможна при увеличении удельной мощности объектов до 35 — 45 л.с./т за счет существенного форсирования, а также кратковременного форсирования (применения двух уровней мощности), совершенствования конструкции СУ и трансмиссий;

- основные усилия специалистов при создании СУ перспективных образцов БТВТ направлены на увеличение эффективной мощности (до 1500 кВт ) и повышение компактности двигателей и их систем, что позволит улучшить показатели, характеризующие подвижность образцов БТВТ;

- в отечественном двигателестроении сформировалось два направления развития перспективных двигателей:

форсирование и оптимизация параметров двигателей «классических схем», создание двигателей новых схем и оригинальных конструкций.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Богданов, С.Н. Силовые установки вооружения и военной техники: учебник / С.Н. Богданов. - Москва: ВАБТВ, 1994. - 490 с.

2. Теория и конструкция танка. Основы системы управления развитием ВГМ. - Москва: Машиностроение, 1982. - 212 с.

3. Методика обоснования ТТТ к силовым установкам танков и БМП: Отчет. - воинская часть 68054, 1989. - 42 с.

4. Методические материалы по обоснованию потребных значений удельной мощности и запаса хода. Отчет. - воинская часть 68054, 1989 - 47 с.

5. Петров, В.А. Кратковременное форсирование танкового дизеля с газотурбинным наддувом / В.А. Петров, А.С. Порватов // Вестник бронетанковой техники. - 1983. - № 6. - С.27-29.

6. Исследование путей увеличения уровня подвижности образцов БТВТ / М.Г. Гранкин [и др.] // Наука и военная безопасность. - 2018. - № 2 (13). - С.16-21.

7. Двигатель танка «Армата» [Электрон.ресурс]. - Режим доступа: http:/youinf.ru/dvigatel-tankat14-armata/. - (Дата обращения: 09.12.2018)

8. Улучшение показателей маневренности гусеничных машин транспортно-тягового класса путем сокращения переходного режима: Отчет. - Омск: ОАБИИ, 2018. - 82 с.

Гранкин Максим Геннадьевич - адъюнкт кафедры двигателей;

Якимушкин Роман Васильевич - адъюнкт кафедры боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей;

Агафонов Денис Сергеевич - адъюнкт кафедры двигателей;

Филинков Евгений Леонидович - старший офицер строевого отделения. Омский автобронетанковый инженерный институт.

Журнал «Наука и военная безопасность». 2018. № 4 (15)

Понравился материал? Ставьте лайки, делитесь прочитанным и подписывайтесь на мой канал! Будет еще много интересного!