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 наполнение 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 — на режиме разгоне 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 дизтопливе, керосине, авиационном топливе, бензине или любой их смеси.
Плюс к этому еще полсотни необычных решений, вроде составных поршней со вставками из жаропрочной стали и системы смазки с сухим картером, 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.
И результат получился 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. Я видел его вживую, и компоновка действительно поражает воображение – прозвище «Чемодан» ему очень идет. Я бы даже сказал «плотно набитый чемодан».
Он не прижился из-за чрезмерной сложности и дороговизны. На фоне 5ТДФ любой автомобильный мотор – даже от Bugatti Veyron – кажется каким-то до нельзя 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 машин…
krasnov74.ru
В 2009 году, к 75-летию Харьковского конструкторского бюро по двигателестроению, в издательстве Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, вышла в свет очень интересная книга воспоминаний, замечательного конструктора-двигателиста Николая Карповича Рязанцева «Моторы и судьбы. О времени и о себе. Воспоминания Генерального конструктора по созданию двигателей для бронетанковой техники». При тираже всего в 300 экземпляров, эта книга сразу стала раритетом. Благодаря украинским друзьям, мне посчастливилось стать обладателем одного из экземпляров. Не удержался и показал ее ветеранам нашего нижнетагильского КБ, которые высказали самые благожелательные отзывы, как о ее содержимом, так и об авторе. В приватных беседах тагильские ветераны часто с восхищением отзывались о кратком периоде совместной работы с ХКБД и ХКБМ по созданию единого перспективного танка для, как тогда казалось, нового единого государства – Содружества независимых республик. Николай Карпович с огромным энтузиазмом взялся за работу по созданию МТО для этого танка, приветствуя коллегиальное решение использовать для него двигатель типа 6ТД, при использовании «фирменных» уральских систем воздухоочистки и охлаждения, которые самым благотворным, по его мнению, образом сказывались на ресурсе и живучести этого двухтактного мотора. Однако, краткий миг дружбы, по воле политиков России и Украины, вскоре сменился периодом конфронтации, отголоски чего мы и сейчас наблюдаем в высказываниях некоторых украинских блоггеров. Украинские фальсификаторы, вместо того, чтоб выложить текст книги Н.К.Рязанцева для всеобщего пользования, предпочли раздергать произведение на «избранные», удобные им цитаты, так или иначе восхваляющие украинские двигатели типа 5ТДФ и 6ТД, либо «компрометирующие» работы уральских КБ над двигателями типа В-2 и 2В. Долго удерживал себя, что бы не дать «зеркальный» ответ. Но не выдержал… Крайний выпад Андрея Тарасенко вынудил привести «ответные» цитаты из книги Николая Карповича о том, что из себя представляют украинские «двухтактники», как их в составе танка Т-64 «пропихивали» на вооружение и как в итоге получился танк Т-72.
Часть 1. Цитируется по стр.39-55
В 1954 году вышло Постановление Совета Министров СССР о разработке нового двигателя. Работы по созданию такого двигателя велись совместно с научно-исследовательским институтом двигателей (НИИД). За основу был взят отсек ЦИАМ У-305: двухтактный двигатель с горизонтальным расположением цилиндров, спротивоположно движущимися поршнями, диаметр цилиндра составлял 120 мм, ход поршней - 2x120 мм, с прямоточной продувкой, высоким наддувом. Первоначально двигатель разрабатывался в 4-цилиндровом исполнении, мощностью 580 л,с. при частоте вращения 3000 мин1. Однако компоновка в 4-цилиндровом варианте не была воплощена в жизнь. С целью снижения теплонапряженности двигателя было решено увеличить число цилиндров до пяти. Работы велись в тесном содружестве с создателями танка…
В июне 1955 года, после утверждения технического проекта двигателя в пятицилиндровом исполнении (двигатель 5ТД), было возрождено танковое двигателестроение на заводе, так как предыдущее КБ - создатель первого в мире дизеля В-2 для танка -в октябре 1941 г. было эвакуировано в г. Челябинск на тракторныйзавод.
…
В предельно сжатые сроки были разработаны рабочие чертежи, изготовлен и в январе 1957 года поставлен на испытания двигатель 5ТД. Государственные испытания его были успешно завершены в 1958 году. В связи с завершением работ по созданию двигателя 5ТД и ухудшением состояния здоровья, А. Д. Чаромский ушел на пенсию. Глазным конструктором КБ с 1 марта 1960 г. был назначен Леонид Леонидович Голинец. В это же время было принято решение - увеличить мощность двигателя до 700 л.с, и он получил обозначение 5ТДФ. Начиналась битва за жизнь нового двигателя.
…
С форсированием двигателя проявились десятки дефектов. Многие из них объяснили тем, что двигатель работает по двухтактному циклу. Отмечали сложность двигателя, высокую его стоимость. Главный конструктор настойчиво отстаивал идеологию двигателя, своимоптимизмом вселял веру в правильность нашего направления работ. Несмотря на частые головомойки, не обозлялся, оставался жизнелюбом и весельчаком, умел нацелить людей на решение сложнейших задач. Именно под его руководством началась эпоха создания двигателя нового поколения. Уже в марте 1963 г. двигатель мощностью 700 л.с. успешно прошел заводские испытания в объеме 200 ч, а в апреле 1964 г. - в объеме 300 ч. Однако попытка провести в ноябре 1964 г. межведомственные испытания не увенчались успехом. Один двигатель вышел из строя через 82,5 ч, второй - через 22 ч. Указанное обстоятельство вызвало понятную обеспокоенность в Министерстве оборонной промышленности, Министерстве обороны, в военно-промышленный комиссии, ЦК КПСС, так как уже заканчивалось строительство корпуса для выпуска двигателей 5ТДФ, а никаких видов официальных испытаний он еще не прошел.
…
В результате титанического труда конструкторского бюро и институтов страны в конструкцию двигателя были внесены существенные изменения по поршневой группе, цилиндру, топливной аппаратуре, агрегатам наддува. Это позволило в сентябре 1966 года повторно предъявить двигатель 5ТДФ на межведомственные испытания. Они проводились под председательством полковника В.Н. Черняева. Двигатель успешно выдержал 300-часовые испытания. Это было огромное достижение, но еще не победа.
…
Надежность любой конструкции окончательно определяют результаты серийного производства и широкомасштабной рядовой (войсковой) эксплуатации. Один двигатель в опытном производстве можно изготовить и собрать идеально. При организации серийного производства возникает много новых факторов: изменяется технология изготовления деталей, отсутствует опыт их изготовления, испытания и оценки качества деталей после длительной работы. Все это вместе взятое называется формированием коллектива. Освоение двигателя 5ТДФ началось до проведения официальных межведомственных испытаний на площадях по выпуску тепловозных двигателей. Недоработанность конструкции двигателя в сочетании с освоением технологии его изготовления на временных площадях привели к тому, что в Советскую Армию поставлялись двигатели низкого качества. К этому следует добавить, что осваивалось и новое моторное отделение танка: циклонный воздухоочиститель, высокотемпературная система охлаждения двигателя, эжекционная система охлаждения воды и масла. В результате эксплуатации танков в войсках появилось огромное количество замечаний. Командующие округов постоянно направляли докладные в ЦК КПСС, Министерство обороны, Министерство оборонной промышленности о низком качестве нового танка Т-64 и о том, что они не гарантируют защиту рубежей нашей Родины.
…
Вокруг танка Т-64 складывалась очень тревожная обстановка.
…Появились сомневающиеся в идее двигателя: двухтактный цикл, высокий уровень форсирования, высокотемпературное охлаждение и т.д. На завод зачастили комиссии во главе с Министром оборонной промышленности С.А. Зверевым, его заместителями В.В. Бахиревым, Ж.Я. Котиным, начальником главного управления Н.А. Кучеренко и многими другими.
…
Обстановка вокруг танка Т-64 и двигателя 5ТДФ обострялась.
…
В 1969 г. меня назначили заместителем начальника отдела, а в 1970 г. - начальником этого отдела. Именно в этот период совместно с ведущими организациями страны был выполнен огромный объем работ по повышению работоспособности поршневой группы. Успех ее работы определялся надежностью жарового кольца, выполненного по неразрезной схеме, что изменяет обычные представления о его работе. Жаровое кольцо впервые было предложено немецким профессором Малером. Оно устанавливалось на двигатели фирмы ЮМО, которые использовались на самолетах «Мессершмидт». Их работоспособность составляла 75-100 ч, что вполне удовлетворяло авиацию, но не устраивало нас. На основе анализа работы жарового кольца на танке впервые были сформулированы основы функционирования этого узла на переменных режимах, выбраны его профиль, покрытия, материал, оптимизированы зазоры и т.д. Введенные мероприятия позволили повысить ресурс до 1000 ч и более. Высказанные положения о малой зависимости температуры жарового кольца от степени форсирования двигателя, позволили использовать его без изменений на двигателях 6ТД-1 и 6ТД-2. Одновременно была уточнена форма образующей корпуса поршня, улучшена смазка поверхности трения, уменьшена его деформация. Существенные изменения были внесены в конструкцию разрезных уплотнительных колец: изменен материал, уточнена форма образующей, введены новые износостойкое и приработочное покрытия, уменьшены осевые и радиальные зазоры. Вместе с доработкой конструкции поршня были улучшены условия его работы за счет применения топливной аппаратуры с уменьшенным давлениям сгорания, использования цилиндра с 3-рядной конструкцией впускных окон вместо 4-рядной, уменьшена высота выпускных окон и т.д.
…
Вот в такой обстановке с двигателем 5ТДФ появился на заводе О.В. Соич.
…
О.В. Соич очень быстро понял, что судьбу танка определяет двигатель - он являлся наиболее слабым звеном. И он принялся за изучение двигателя 5ТДФ. Регулярно, каждую субботу, а иногда и среди недели, рассматривались проблемные вопросы. Совещания готовил заместитель директора по науке А.С. Шухов. На совещании присутствовали ведущие специалисты ХКБМ и завода, которые были главными оппонентами докладчикам из числа сотрудников ХКБД. О.В. Соич внимательно слушал докладчиков и оппонентов, а в конце совещания подводил итоги. Часто он ставил нас в тупик, подмечая в докладах противоречия и нелогичность. Мы изумлялись, как он мог уловить суть вопроса, ведь слышал о нем впервые в жизни. В таком случае он назначал повторное совещание на эту же тему. Если ему не нравились наши доказательства, говорил, что на этот раз ничего нового не услышал. Бывали случаи, когда мы встречались с ним в течение дня по три раза. Так было с обсуждением конструкции жарового кольца, причин поломки уплотнительных колец, задиров плунжерных пар и т.д. Надо полагать, что мысли о двигателе занимали его круглосуточно. Однажды утром, придя на работу, меня пригласили к телефону и я услышал вопрос, который задал О.В. Соич: «Я хотел бы узнать Ваше мнение о причинах разрушения поршневых колец в Средней Азии». Я изложил свою точку зрения. Он уточнил: «А подтвердить экспериментально эти соображения можно?» Я сказал, что можно. Так родилась методика ускоренных испытаний уплотнительных колец.
…
Очень часто директор сам принимал участие в проведении экспериментов. После увеличения передаточного отношения в приводе рабочего колеса компрессора начались разрушения рабочих колес в месте соединения со втулкой. Была высказана версия, что разрушение рабочих колес силовое и является результатом нарушения инструкции по эксплуатации при торможении горным тормозом или неправильном переключении передач. Для проверки этой гипотезы были организованы испытания танка на заводском полигоне. На них присутствовал О.В. Соич. Проверка варианта неправильного переключения передач привела к поломке крыльчатки. Так в течение одного дня были решены все споры. Более подробный анализ результатов эксплуатации показал, что разрушение рабочего колеса может носить усталостный характер и является результатом изменения частоты вращения при движении танка по перевалистому профилю дороги. Была разработана ускоренная методика испытаний, которая полностью воспроизводила эксплуатационный дефект.
…
Вспоминается случай, когда пришла в ноябре 1974 г. докладная из одной из воинских частей на имя депутата Верховного Совета СССР О.В. Соича о том, что работники завода и ХКБД занимаются подлогом. Дело обстояло так. На завод пришла рекламация на двигатель 5ТДФ, который отработал 299 ч. т.е. не доработал до гарантии 1 час. В воинскую часть были направлены работники отделов эксплуатации завода и ХКБД, которые по своей инициативе подкрутили мотосчетчик и заявили, что претензия необоснованна. Они не учли, что этот двигатель состоял на учете в режимном отделе. Короче говоря, попались в приготовленную ловушку. О.В. Соич собрал совещание по этому поводу, дал оценку случившемуся и приказал уволить работника отдела эксплуатации завода. Окончив совещание, попросил меня задержаться и сказал: «Как депутат Верховного Совета СССР, я не мог поступить иначе. Но эти люди старались помочь заводу. Я Вас прошу, возьмите уволенного работника к себе в КБ, а когда страсти улягутся, мы переведем его обратно на завод». Так мы и поступили. О.В. Соич всегда отстаивал честь завода, танка и свою собственную. Он не щадил никого, кто проявлял недоброжелательность к танку Т-64. Однажды дал резкий отпор маршалу БТВ А.Х. Бабаджаняну после его доклада маршалу И.И. Якубовскому о состоянии дел с эксплуатацией танков Т-64 в Прикарпатском военном округе, откуда возвратился после инспекторской проверки. Он четко показал предвзятость некоторых положений доклада, т.к. в выходе из строя танков была и вина эксплуатационников.
…
Период 1965-1977 гг. был очень сложным в жизни завода: поступало огромное количество рекламаций, часто останавливалось производство. В период 1969-1977гг. предъявлено по танку 1670 претензий. Из них рекордным был 1972 г. - поступило 830 претензий. Связано это было с тем, что одновременно осваивалось производство танка на заводе и началась эксплуатация его в войсках. Отсутствовал опыт эксплуатации, личный состав не знал новую технику. За указанный выше период по двигателю поступило 318 претензий, из них принято заводом 256, или 80,5%, что свидетельствует о том, что вина в выходах из строя двигателей была обоюдная. Конструкторское бюро анализировано весь поток информации о работе двигателя 5ТДФ: при войсковой эксплуатации, гарантийных испытаниях на стендах и в танках, при различных видах подконтрольной эксплуатации. Это был период накопления знаний, и количество постепенно переходило в качество. Изменения в конструкции двигателя внедрялись комплексно, и двигателю присваивался очередной номер серии. При этом увеличивался гарантийный срок работы двигателя. В период с 1965 по 1969 годы он составлял 200 ч, с 1970 по 1971годы - 250 ч, с 1971 по 1973 годы - 300 ч.
…
Положительные результаты доводки танка Т-64 с двигателем 5ТДФ послужили основанием для выпуска Постановления Правительства от 30 декабря 1966г. об организации серийного производства танка Т-64. Титанический труд создателей танка Т-64 в апреле 1967 г. был отмечен Ленинской премией. В числе награжденных был Главный конструктор двигателя 5ТДФ Голинец Леонид Леонидович. 15 августа 1967 г. вышло Постановление Правительства №802-266 «Об оснащении Советской Армии новыми средними танками Т-64 и развитии мощностей для его производства», которым предусматривался выпуск танков Т-64 на трех заводах: Харьковском имени В. А. Малышева, Ленинградском Кировском и Уральском вагоностроительном (г. Нижний Тагил). Учитывая ограниченные мощности по выпуску двигателей 5ТДФ, установка его в мирное время предусматривалась на всех заводах, а в особый период Уралвагонзавод должен устанавливать двигатель В-45, созданный на базе прославленного дизеля В-2.
…
В конструкторском бюро Уралвагонзавода были хорошо осведомлены о результатах эксплуатации танка Т-64. Назначенный в 1969 г. главным конструктором УВЗ ВенедиктовВалерий Николаевич, на основе анализа дефектов, поступавших из армии, разработал свои варианты ходовой части, механизма заряжания, системы воздухоочистки, улучшения броневой и радиационной защиты. В 1969 г. сформировался облик уральского танка Т-72, в котором устранялись дефекты танка Т-64. К этому времени (1969 г.) произошли кадровые изменения в Главном бронетанковом управлении Министерства обороны СССР. Все, кто принимал участие в судьбе танка Т-64, были заменены. Вместо маршала БТВ П.П. Полубоярова начальником ГБТУ был назначен маршал БТВ Бабаджанян Амазасп Хачатурович, его первым замом стал генерал Рябов Юрий Алексеевич, а начальником НТС войсковой генерал Дикий Валентин Петрович. Все они не несли ответственности за принятие на вооружение танка Т-64. А в условиях, когда по нему предъявлялась масса рекламаций, они не поддерживали идею танка Т-64. Некоторые из них, в особенности Ю. А. Рябов, заняли явно враждебную позицию. Мог ли в этих условиях завод выпускать танки, если заказчик от них отказывался? Следовалинепрерывные остановки производства, проверки техники в войсках, контрольные марши, длительные ходовые испытания, гарантийные испытания двигателя и танков. Это былчрезвычайно трудный период в жизни завода и его конструкторских бюро. Никто не знал, какой сюрприз преподнесет нам новый рабочий день. Преподнес нам его Госплан, который посчитал, что подготовка производства танка с двигателем 5ТДФ обойдется государству дороже, чем с двигателем В-45. В связи с этим вышло Постановление Правительства от 12 мая 1970 г. «О мерах по созданию мощностей для выпуска танка Т-64А». Название постановления не соответствовало его содержанию. Речь шла о прекращении подготовки производства танка Т-64 на УВЗ и начале подготовки производства танка Т-72 с двигателем В-45, с обеспечением начала выпуска его в 1972 г. Так появился танк-аналог Т-64. Объемы его выпуска превзошли объемы выпуска танка Т-64. Он продавался в зарубежные страны, особенно в страны Ближнего и Среднего Востока. Были построены заводы по выпуску танков Т-72 в Польше, Чехословакии, Югославии.
Продолжение следует…
Gur Khan: как видно, активные работы над двигателями типа 5ТД начали вестись с 1954 года и только после 1977 года, ситуация с качеством, да и вообще, работоспособностью этого двигателя стала приходить в норму. Т.е. отработка двигателя шла более 23-х лет. Из приведенного текста видим, что идею танка Т-64 пропихивали «во что бы то ни стало» исключительно «замазанные» в этом деле люди, покрывающие вредительскую деятельность главного конструктора танка – А.А.Морозова. Как только этих деятелей тем или иным способом «ушли» стало явственно видно, что танк Т-64 просто никуда не годен. Остается только ужаснуться, если представить ситуацию, при которой Т-64 с 5ТДФ стал бы выпускаться массово на всех крупнейших заводах страны. Читатель видит, что танк Т-72 «вырос» исключительно благодаря исправлению реальных, а не вымышленных ошибок и просчетов в конструкции Т-64 и его силовой установки. Так же мы видим, желание харьковского завода и КБ перевалить вину за поломки и дефекты на эксплуатирующую сторону. Мы видим явное мошенничество и жульничество на самом высоком властном уровне. Мы видим преступную деятельность «морозовской шайки» по пропихиванию в серийное производство сырых, неработоспособных изделий до получения положительных результатов их испытаний и официального принятия на вооружение с последующим, весьма печальным экономическим итогом для государства. При, в целом объективной книге, все же мы видим, желание автора как минимум не ссориться с соседями – танковым КБ. Только так можно объяснить недомолвки. Например, говоря о разрушении двигателя на испытаниях в Средней Азии, Н.К.Рязанцев не пишет о неработоспособной системе воздухоочистки танка Т-64, а сразу перескакивает на «эксперименты» с целью выявления в лабораторных условиях неназванного дефекта. Ну а история про заимствование у немцев жарового кольца – так вообще попахивает бородатым анекдотом про «Запорожец» с двигателем от трофейного «Мессершмидта» - видимо «дыма без огня» таки не бывает…
gurkhan.blogspot.com
| Окончание... (Начало) В соответствии с Постановлением Совета Министров СССР и ЦК КПСС от февраля 1961 г. о создании на Харьковском заводе им. Малышева нового основного танка Т-64 были развернуты масштабные работы по подготовке производства силовой установки для него - мощного турбодизеля 5ТДФ. В серию предстояло запустить мотор, не только не прошедший испытания, но и фактически еще не существовавший - первые опытные образцы двигателя были собраны только к концу 1961 г. Впереди был весь объем работ по его доводке, впечатлял и перечень требований, которым должна была удовлетворять силовая установка перспективного танка, не имеющая аналогов в мировом машиностроении: удельная литровая мощность порядка 50 л.с./л, сохранение работоспособности и мощности в экстремальных боевых условиях, высокой запыленности, температурах от -40 до +50 АС, на высотах до 3000 м над уровнем моря, непрерывно меняющихся нагрузках и оборотах. В числе новых требований была многотопливность - способность работать не только на "штатном" для дизеля газойле, но и бензине, керосине, реактивном топливе и их смесях (заказчик высказывал пожелания, чтобы мотор мог питаться даже смазочным маслом и мазутом - всем, что может подвернуться в боевых условиях). При всем обилии проблем работы велись без права на ошибку - пока опытным производством собирались первые образцы 5ТДФ и на стендах начиналась их отработка, полным ходом шло строительство новых цехов, по опытным чертежам разрабатывалась технология, а Госплан уже распределял заказы на станки, оснастку и спецоборудование. К работе были подключены десятки смежных отраслевых институтов, включая ВИАМ, ВНИИ стали, ЦИАМ, НИАТ, ЦНИТИ, НИИ двигателей, ВНИИ транспортного машиностроения, ЦНИИ металлов, ВНИИ подшипниковой промышленности; институты Академии наук - Институт электросварки имени Патона, Институт проблем машиностроения и другие. Прямо на заводе были созданы филиалы ВНИТИ и ЦНИТИ с прикомандированными работниками. Помощь в освоении сложных техпроцессов оказывали авиамоторные заводы, обладавшие традиционно высокой культурой производства - Рыбинский, Пермский, Запорожский и Куйбышевский. Кооперации изрядно мешало нарушение привычных связей - освоение сложного изделия пришлось на период затеянной сверху реконструкции экономики с заменой прежних структур территориальными Советами народного хозяйства, объединявшими местные промышленные и сельскохозяйственные предприятия. В ходе этой "перестройки" сам завод сменил принадлежность и, выйдя из управления оборонного Минтрансмаша, был "приписан" к Харьковскому Совнархозу (по этому поводу среди мотористов ходила шутка: "Были в МАПе, были в МОПе, а теперь мы стали в "). Отчасти, однако, положение смягчило то, что председателем областного Совнархоза стал бывший директор завода Н.А. Соболь, не оставлявший предприятие без внимания. Для координации совместных работ с научно-исследовательскими организациями Московским высшим воветом народного хозяйства была учреждена специальная комиссия по двигателю 5ТДФ под началом заместителя руководителя ЦИАМ В.В. Яковлевского. Помимо сугубо машиностроительных и металлургических задач формирование мотора принесло немало проблем по части топлив и смазок, для чего пришлось оборудовать специальную лабораторию химмотологии, единственную в отрасли. При поддержке Бакинского института химии присадок она занималась вопросами качества топлив и масел, изучала их влияние на экономичность, износ пар трения и закоксованность, исследовала процессы газораспределения, выпуска газов и снижения их загрязнения твердыми частицами. Наибольшего объема работ потребовала поршневая группа, особенно при обеспечении надежности и ресурса с выходом на неизведанные прежде значения механических и тепловых нагрузок. Аналогичные проблемы возникли и в отношении компрессора и турбины, силовой связи с коленчатым валом, доводки топливной аппаратуры. Проблемы доводки поршневой группы диктовались тяжелейшими условиями ее работы: высокими рабочими температурами в камере сгорания, перепадом температур от 900 АС на огневой поверхности поршня до 150 АС у маслосъемных колец, максимальными значениями давления газов до 115 125 атм и их градиентами по циклу, значительными инерционными нагрузками при больших скоростях подвижных деталей. Более 40 % аварий и поломок моторов 5ТДФ на стенде приходилось именно на нарушение нормальной работы поршней и элементов поршневой группы. Работой по их отладке руководил начальник отдела механизмов движения Н.К. Рязанцев. По факту каждого отказа и поломки проводилось изучение причин выхода из строя деталей поршневой группы и отрабатывались конструкторские и технологические мероприятия по их устранению. Был проведен также анализ идущих через поршень потоков тепла, изучены характер распределения температур в поперечных и продольных сечениях и силовые деформации корпуса от газовых и механических сил, величины зазоров между зеркалом цилиндра и поверхностью поршня. На этой основе была уточнены форма и размеры поршня, который приобрел бочкообразный контур по высоте и овальный в поперечном сечении. Форма поршня контролировалась объемными копирами вместо обычных шаблонов. В окончательном виде была отработана составная конструкция поршня 5ТДФ с алюминиевым корпусом из сплава АК4-1 и жаропрочной накладкой из стали ЭИ283, покрытой со стороны камеры сгорания термодиффузионным хромом. Для термоизоляции корпуса от накладки в центре служила вставка из стали ЭИ283, а по периферии - проставка из стали ЭИ107. Между ними устанавливалось неразрезное жаровое кольцо. В качестве материала опробовались длительной эксплуатацией разные сорта жаропрочных сталей (65Г, 65С2ВА, Х12М), наилучшие результаты продемонстрировали кольца из легированной стали 4Х5МФС-Ш. Для улучшения приработки колец на их наружную сторону стали наносить мягкое покрытие, для которого пробовали использовать медь, свинец и серебро, но, в конце концов, были приняты диоксид кремния и медь - дисульфид молибдена. Много хлопот доставило обеспечение надежности компрессора и турбины, особенно рабочего колеса компрессора, его привода и механизма связи коленвала с компрессором и турбиной. На стендах и в эксплуатации часто разрушались детали валопровода, срезались рессоры, причем обычно они "летели" при переключении скоростей и резких остановках двигателя, не выдерживая инерционных нагрузок. Часто случались усталостные разрывы рабочих колес компрессора, подшипников ротора и шестерен привода. Эти поломки нередко приводили к буквальному взрыву мотора, а их причины не всегда удавалось однозначно объяснить. К работе привлекались сотрудники нескольких НИИ, предложившие ряд мер по устранению "болезней". В конструкцию ввели механизм для срезания пиков в моменты всплеска ударных нагрузок до приемлемых по прочности величин (дисковую фрикционную муфту постоянной затяжки). В наиболее "узких местах" наводились остаточные напряжения сжатия, разгружавшие детали при опасных нагрузках: в их числе были части рабочих колес компрессора, подверженные максимальным напряжениям, прогревавшиеся по специальной технологии с последующим ускоренным охлаждением, цементированные и шлифованные поверхности шестерен, проходившие гидродробеструйную обработку с окончательным гидрошлифованием. Совершенствование компрессоров привело к появлению новых разновидностей: реактивных одноступенчатых с изогнутыми против вращения радиальными лопатками, а также активных одноступенчатых с изогнутыми по направлению вращения лопатками, с закрытыми и полузакрытыми рабочими колесами, выбираемых в зависимости от габаритов, степени повышения давления и расхода воздуха, частоты вращения и отбираемой мощности. Для реактивных компрессоров были получены значения к.п.д. порядка 0,80 .0,85 (при расходе воздуха 0,9 0,2 кг/с и степени повышения давления 4,0 1,3), а для активных - порядка 0,81 0,83, что давало преимущество на 5 10 % по сравнению с общепринятыми высоконапорными системами турбопоршневых транспортных двигателей, соразмерно 2 4-процентному увеличению полезной мощности силовых установок. Отдельным этапом работы стала доводка топливной аппаратуры для 5ТДФ. Мотор был оснащен индивидуальными секционными топливными насосами с плоским прямым и обратным нагнетательным клапаном, позволившим устранить подвпрыск топлива после сгорания основной дозы. Привод плунжера топливного насоса жесткий, закон его движения задавался геометрией распределяющего кулачка, а давление впрыска изменяется пропорционально частоте вращения коленвала (так, при уменьшении частоты вращения от максимальной 2800 до 2050 об/мин максимальное давление снижается в 1,53 раза, сокращая дальнобойность струи и дисперсность распыления). На первых образцах 5ТДФ устанавливались унаследованные от мотора 5ТД простые по конструкции форсунки открытого типа. Однако они не обеспечивали энергичного впрыска в конечной фазе, страдали подтеканием после закрытия нагнетательного клапана и плохо работали на малых оборотах. В то же время удельный расход топлива 5ТДФ на этих режимах, соответствующих максимальному крутящему моменту, достигал 200 г/л.с.Зч. Конструкторами отдела топливной аппаратуры была разработана новая клапанная форсунка полузакрытого типа. Шариковый клапан с 4 мм сферой открывался при перепаде давления 90 кгс/см2 , обеспечивая четкий дозированный впрыск и надежное перекрытие доступа топлива. Возле распыляющего отверстия был смонтирован плоский обратный клапан, предохраняющий форсунку от прорыва газов. После отработки новой форсунки на стендах и двигателях ее приняли в серийное производство. Примечательными особенностями форсунок 5ТДФ являлись их минимальные размеры по сравнению с форсунками других транспортных двигателей. Так, закупленные для испытаний форсунки фирмы "Лейланд" имели установочный диаметр вдвое, длину - вчетверо большую. В конструкции привода стартер-генератора инженеры реализовали удачное и красивое решение - гидромеханическую передачу с автоматическим изменением передаточного отношения при переходе от стартерного режима к генераторному. Нечто подобное использовалось разве что в авиации, да и то позднее, тогда же отработанного конструктивного аналога узла такого назначения в СССР не существовало. Задачу осложняли высокие значения динамических нагрузок, возникающих в приводе дизеля при пуске. Эксплуатационную надежность стартер-генератора 5ТДФ обеспечили электросистема двухступенчатого пуска, впервые примененная в танковых силовых установках, и использование специальной муфты - ограничителя ударной нагрузки. Опытно-конструкторские работы приходилось вести параллельно с развертыванием серийного производства. В 1963 г. были проведены стендовые доводочные испытания 5ТДФ, за ними последовали ходовые на танках, а уже в следующем году дизель успешно прошел заводские 300-часовые испытания, достигнув предусмотренных правительственным заданием параметров. В том же году, с упразднением совнархозов, завод, сохранивший "трансмашевское" название, перешел в ведомство Министерства оборонной промышленности. Ход работ контролировался не только руководством промышленности. КБ дважды посещал командующий сухопутными войсками маршал В.И. Чуйков, маршалы-танкисты П.П. Полубояров, П.Ф. Батицкий и Ю.П. Бажанов, министры обороны А.А. Гречко и Д.Ф. Устинов. Танк Т-64 с двигателем 5ТДФ сумел привлечь внимание даже первых лиц государства, включая Н.С. Хрущева и сменившего его Л.И. Брежнева. Хрущеву машина малышевцев "показалась" во время знакомства с новой техникой на Кубинском полигоне в октябре 1962 г. Вряд ли Генеральный секретарь вникал во все особенности новинки, но его привлек внушительно выглядевший танк, резво прошедший по полигону с необычно рокочущим дизелем. Пояснения на показе давал главный конструктор мотора Л.Л. Голинец. Налаживание выпуска 5ТДФ стало серьезным испытанием для заводского металлургического производства, обеспечивавшего поставку литых и кованых заготовок, термообработку, изготовление оснастки, моделей и штампов. Внедрение новых технологий потребовалось для изготовления 90 % всех деталей из цветных сплавов. Только при отливке блока цилиндров 5ТДФ использовались более 100 песчаных стержней, а для направленной кристаллизации металла применялись более 400 металлических холодильников. Особая роль в выполнении правительственного задания досталась руководству завода и его генеральному директору О.В. Соичу, незаурядному организатору и инженеру, металлургу по специальности. Назначение его на должность в декабре 1965 г. совпало с реорганизацией самого завода. Приказом МОП на базе танкового конструкторского отдела 60 и опытного цеха 190 с 1 января 1966 г. было сформировано Харьковское КБ машиностроения (ХКБМ), специализированное на производстве танков, тягачей и другой военной техники, а дизельный отдел 63 и цех 370 образовали Харьковское КБ двигателестроения (ХКБД), занимавшееся силовыми установками для них. Проводившееся расширение производства преимущественно было ориентировано также на танковую и моторную продукцию, гражданская номенклатура Завода транспортного машиностроения занимала меньшую долю. При назначении Соича, фигуры самобытной и властной, министр не скрывал основной задачи - ликвидировать допущенный срыв постановления ЦК КПСС и СМ СССР о постановке на производство Т-64, допущенный, в первую очередь, по вине мотористов. Первым начальником ХКБД стал известный конструктор-моторист Б.Н. Струнге, прежде занимавшийся тяжелыми тепловозными дизелями. В 1966 г. успешно завершились межведомственные испытания 5ТДФ, а в следующем году межведомственная комиссия МОП, МО и ГБТУ утвердила серийную конструкторскую документацию, материалы по испытаниям и приемке дизелей. Гарантийный срок работы 5ТДФ в серийном исполнении (моторы 3-й серии) был установлен в 200 ч. Машине была дана "зеленая улица", и постановлением Совмина от 30 декабря 1967 г. танк Т-64 с двигателем 5ТДФ приняли на вооружение. К этому времени производство уже шло полным ходом, и завод успел сдать несколько сотен укомплектованных танков. Их выпуск предписывалось развернуть также на ленинградском Кировском и Уральском вагоностроительном заводе, однако Харьковское моторостроительное производство не могло обеспечить такие масштабы. К концу же моторы 5ТДФ все еще продолжали страдать "детскими болезнями", принося множество рекламаций из строевых частей (все же новый двигатель изрядно отличался от привычных, был сложнее и требовательнее в уходе). Помимо этого, силовая установка типа 5ТДФ обходилась заказчику в солидную сумму - около 20 000 руб. (против 9600 руб. за мотор В-46). Постановлениями Совмина СССР Й 645-205 от 15.08.66 г. и Й 802-266 от 15.08.67 г. предписывалось даже начать отработку резервного варианта танка с V-образным дизелем В-45 (вариантом все того же В-2). Б.Н. Струнге в это время находился в Кремлевской больнице в связи с прогрессирующем заболеванием глаз. Там он и подписал акт о завершении МВИ, а в сентябре 1967 г. подал министру заявление с просьбой освободить его от руководства ХКБД по состоянию здоровья. Его сменил бывший главный инженер завода Ф.М. Маляров, а главным конструктором ХКБД вновь стал Л.Л. Голинец. Усовершенствованные дизели 5ТДФ 4-й и 5-й серии успешно прошли очередные МВИ, отработав 350 ч. С 1969 г. был установлен повышенный гарантийный срок работы двигателей в 300 ч. Следующим этапом стал выпуск моторов 6-й серии, прошедших в 1971 г. ускоренную войсковую эксплуатацию с еще лучшими результатами. Их гарантийный срок работы был назначен в 400 ч, а с 1976 г. - 500 ч. С 1971 г. наладили капитальный ремонт 5ТДФ на Харьковском танкоремонтном заводе. Гарантийный срок моторов, прошедших "капиталку", также удалось повысить со 150 ч в 1971 г. до 250 ч в 1981 г. В 1968 г. коллективу создателей танка и мотористов ХЗТМ была пруждена Ленинская премия за разработку танка Т-64 и дизеля 5ТДФ. В их числе были А.А. Морозов и Л.Л. Голинец. К этому времени ХКБД получил новую опытно-производственную базу, на которой, помимо работ по совершенствованию находившихся "на потоке" моторов, начались предварительные ОКР по более мощной силовой установке. В 1971 г. совместные МВИ прошел дизель 5ТДФ, форсированный до мощности 750 л.с. Регулярно проводились контрольные испытания на стендах и ходовые марш-броски на полигонах в условиях Севера и пустынях Туркестана (полигон Мары), средней полосы России (полигон Гороховец) и высокогорья Кавказа (Вазиани). В 1975 г. начались ОКР по дальнейшему повышению мощности силовой установки. Форсирование пятиблочного 5ТДФ становилось рискованным - мотор и без того подвергался нагрузкам, близким к предельным. Для достижения намеченного 1000-сильного уровня решено было добавить еще один - шестой цилиндр. Предложение нашло поддержку коллегии МОП и было оформлено приказом министра "О создании двигателя 6ТД-1 мощностью 1000 л.с.". Помимо перехода к шестицилиндровой схеме, дополнительную прибавку мощности обеспечивало дальнейшее форсирование рабочего процесса: увеличение наддува, расхода воздуха и подачи топлива. В самом наименовании 6ТД-1 крылся "намек" на конструкторский задел для последующего форсирования мотора с выходом на мощность 1200 л.с. - вдвое большую, чем у "прародителя" 5ТД. Работы возглавил Н.К. Рязанцев, с 1973 г. назначенный генеральным конструктором и начальником ХКБД. Важной особенностью работ был упор на сопоставление с ГТД. Газовая турбина, входившая в "моду", считалась тогда перспективной для применения на танках (как, впрочем, и на тепловозах, кораблях и даже автомобилях), угрожая вытеснить более экономичный и надежный дизель. ХЗТМ в директивном порядке предписывалось развернуть производство газотурбинных танковых двигателей, причем, по иронии судьбы, это решение совпало с 70-летним юбилеем дизелестроения на заводе. Дизель 6ТД-1, не уступая ГТД по мощности, существенно превосходил его по топливной эффективности (на 40 60 %), был менее чувствителен к температуре и запыленности воздуха и стоил вдесятеро дешевле - ГТД-1000Т обходился тогда в 104 000 рублей (больше, чем сам танк с дизелем). В ходе ОКР по 6ТД-1 предусматривалось повысить мощность, снимаемую с каждого цилиндра, до 250 л.с., а литровую мощность - до 95 л.с./л. Рассчитывать на успех позволял огромный опыт разработки и доводки 5ТДФ, объем войсковых испытаний в разнообразных экстремальных условиях. Многие детали и узлы напрямую заимствовались у 5ТДФ. В 1976 г. новый мотор прошел чистовые конструкторские испытания, а затем и заводские стендовые испытания. В 1976-79 гг. танк "объект 476", созданный на основе Т-64А с переоборудованным МТО под 6ТД-1, прошел межведомственные испытания, подтвердив значительное улучшение маневренных качеств и подвижности. В числе преимуществ была и высокая унификация силовой установки с серийным мотором 5ТДФ, что позволяло быстро развернуть выпуск нового мотора. По решению МО и МОП завод выпустил документацию по установке двигателя 6ТД и усиленной трансмиссии как на находящиеся в производстве, так и проходящие ремонт танки Т-64А, Т-64К, Т-64Б и Т-64Б1 (после доработки им присваивался индекс "М" - модернизированный). Новый двигатель при незначительном увеличении габаритов (его поперечный размер возрос с 1513 мм у 5ТДФ до 1602 мм, ширина и высота остались без изменения) имел увеличенный с 13,6 до 16,26 л рабочий объем. Следующим этапом стало рассмотрение и утверждение в 1985 г. предложения ХКБМ и ХКБД о замене газотурбинной силовой установки танка Т-80 дизелем 6ТД-1 (танк "объект 478Б"). Постановлением ЦК КПСС и Совмина Й 837-249 от 2.9.85 г. он был запущен в серийное производство под наименованием "Т-80У с двигателем 6ТД" (Т-80УД - улучшенный дизельный). Согласно приказу МОП Й 3510 от 19.9.85 г. новый танк с дизелем предписывалось выпускать на заводе параллельно с Т-64БМ с той же силовой установкой. С февраля 1986 г. мотор 6ТД-1 пошел в серию. От начала выпуска чертежей до завершения межведомственных испытаний 6ТД-1 прошло всего четыре года. На серийных изделиях закрытое рабочее колесо компрессора заменили полузакрытым, увеличив его диаметр и рабочие обороты, внедрили усиленную дисковую фрикционную муфту. Топливные насосы повышенной производительности с плунжерами диаметром 13 мм оснастили усиленными приводами, улучшили качество распыления топлива за счет его турбулизации перед соплами форсунок. Поршни получили новые износостойкие и приработочные покрытия, были внедрены новые выпускные коллекторы типа "труба в трубе" и повышена частота вращения турбины. В 1987 г. танки Т-80УД с дизелем 6ТД полностью сменили в производстве Т-64.
| ||
alexfiles99.narod.ru
