Газотурбинные танки
Танк «Объект 167Т»
С 1960 года в УКБТМ под руководством начальника бюро (впоследствии — отдела) нового проектирования И.А. Набутовского и вернувшегося из КНР В.Н. Венедиктова проводились работы по созданию «Объектов 167Т» и «166ТМ» с газотурбинными двигателями ГТД-3Т.
Базой для этих танков послужили шасси опытного танка — «Объекта 167» (см. главу «Объект 167») и модернизированного серийного танка Т-62 («Объекта 166М»), которые «Уралвагонзавод» активно продвигал в серийное производство.
К созданию двигателя для танка было привлечено ОКБ-29 Министерства авиационной промышленности СССР главного конструктора В.А. Глушенкова (современное наименование — ОАО «Омское моторостроительное конструкторское бюро»).
В то время научно-исследовательские институты (головной отраслевой институт — ВНИИ-100, «Научно-исследовательский институт двигателей» — НИИД, Бронетанковая академия, «НИИ БТ Полигон» в Кубинке) не имели никакого научнотехнического задела по применению ГТД в танках. Работы по танковым ГТД разворачивались в НИИ одновременно с разработкой «Объекта 167Т» в Нижнем Тагиле. В начале октября 1964 года была предпринята попытка Бронетанковой академии подключиться к решению наваливающихся на нас многочисленных проблем. В КБ прибыли вновь назначенный начальник академии генерал-полковник В.И. Жданов с группой военных ученых.
В ходе подробных обсуждений с ним стоящих перед нами задач академии был предложен перечень первоочередных работ и исследований по газотурбинной тематике, участие в которых помогло бы ускорить создание газотурбинного танка и обосновать его военное применение. Все наши предложения были приняты к исполнению, что доставило мне большое удовлетворение, т. к. из-за отсутствия моих руководителей (Набутовского и Венедиктова) в этих обсуждениях принимал участие от КБ только я один.
Руководители работ по созданию газотурбинных танков «Уралвагонзавода» В.Н.Венедиктов и И.А.Набутовский
Танк «Объект 167Т». Вид сзади сверху
Второй газотурбинный танк «Уралвагонзавода» «Объект 166ТМ»
Через несколько дней после этой встречи В.И. Жданов, будучи Народным Героем Югославии, был включен в состав военной делегации, возглавляемой Маршалом Советского Союза С.С. Бирюзовым, направляемой на празднование 20-летия разгрома немецко-фашистских войск в Югославии.
19 октября 1964 года при подлете к Белграду самолет потерпел катастрофу. Все члены делегации погибли.
Больше вопрос о сотрудничестве академии с нами не поднимался.
Работы по теме «Средний танк с газотурбинным двигателем» были заданы решением Совета Министров СССР № 173РС от 24.01.1961 г. и были завершены в 1967 году. Выполнение ее потребовало создания оригинальных узлов силовой установки и трансмиссии, а также специальных испытательных стендов. Во время запуска танкового ГТД и первого выезда в пробег 11 апреля 1963 г. «Объекта 167Т» в опытном цехе и КБ были остановлены все работы, так всех удивил этот необычный танк и звук работающего двигателя. «Объект 167Т» явился первым в мире боевым средним танком с газотурбинным двигателем. В том заводском пробеге по грязной, разбитой танковой трассе на дистанции 20 км одиночный «Объект 167Т» имел среднюю скорость на 50 % выше соревнующегося с ним серийного танка Т-62. А вот запас хода по топливу у «167Т» был на 22 % ниже, чем у Т-62, несмотря на то, что в нем дополнительно размещалось в двух баках 620 литров топлива.
14 сентября 1964 года на территории подмосковного «22 НИИ БТ Полигона» состоялся показ военной техники высшему руководству страны, для чего туда прибыли директор «Уралвагонзавода» И.В. Окунев, главный конструктор Л.Н. Карцев с группой конструкторов и испытателей. Но сопровождавшая Н.С. Хрущева служба безопасности отделила от руководства страны создателей танка, всех проводили в подсобное помещение и попросили повернуться к окнам спиной.
«Объект 166ТМ»
Министерство обороны решило выставить на соревнование «Объект 167Т» с газотурбинным двигателем и новейший в то время танк Т-64А с дизельным двигателем 5ТДФ («Объект 432», разработанный в КБ «Завода имени Малышева» под руководством главного конструктора А.А. Морозова). Мощности обоих двигателей были одинаковыми и составляли 700 л.с.
Во время этого демонстрационного пробега «Объект 167Т» под восторженное оживление на трибунах обогнал украинский танк Т-64.
«Два часа продолжались расспросы военных об устройстве и характеристиках двигателя ГТД-3Т и танка «167Т» с этим двигателем», — вспоминал ведущий инженер ОКБ-29 И.С. Макейкин.
Директор «Уралвагонзавода» И.В. Окунев за эту победу вручил водителю-испытателю Д.С. Володченко ордер на трехкомнатную квартиру.
Сам факт показа опытного танка высшим государственным и партийным деятелям свидетельствовал о том, что руководство «Уралвагонзавода» и КБ представили на центральный военный полигон в подмосковную Кубинку не макет, не подвижный стенд-шасси, а опытный образец танка, изготовленный в соответствии с директивными документами Правительства и Управления Начальника танковых войск (УНТВ). Танк был принят военным представительством УНТВ.
Подробно об этой интересной работе рассказано в книге автора очерка [5] и воспоминаниях главного конструктора Карцева [19].
На основе тщательного анализа семилетней работы и результатов испытаний «Объектов 167Т» и «166ТМ», изготовленных по ТТЗ заказчика, и прогнозирования развития танкового двигателестроения, наше КБ совместно с Управлением начальника танковых войск Министерства обороны пришло к выводу о неперспективности газотурбинных танков. В выработке этого мужественного решения принимали активное участие Л.Н. Карцев и непосредственные руководители работ В.Н. Венедиктов и И.А. Набутовский, затратившие много сил и бессонных ночей для создания необычного танка с новым типом силовой установки.
По существу, более 40 лет назад тагильские конструкторы увидели, что газотурбинный двигатель, сделавший прорыв в авиации в резком улучшении боевых характеристик самолетов и пришедший на замену поршневым двигателям, в танкостроении потерпел фиаско.
Главные недостатки ГТД в сравнении с дизелем — плохая топливная экономичность, низкая надежность, особенно при эксплуатации танков в регионах с большой запыленностью воздуха, негативное влияние на мощность и топливную экономичность ГТД повышенных температур окружающего воздуха и пониженного барометрического давления, высокая стоимость двигателя и пр. Даже сам факт превосходства в скорости «Объекта 167Т» в сравнении с танком Т-64, продемонстрированного перед правительственными трибунами, объясняется тем, что на старте газотурбинный танк стоял с уже работающим двигателем. При боевой готовности № 1 пуск газотурбинного двигателя требует более длительного времени, чем пуск разогретого дизеля. Поршневой двигатель пускается несколько секунд, а пуск ГТД занимает несколько десятков секунд. В сравнительных разгонных испытаниях танков от начала команды «пуск двигателя» дизельный танк далеко оставит позади себя газотурбинный танк.
В эти годы были опубликованы исследования к. т. н. А.А. Благонравова (будущего главного конструктора БМП-3) о влиянии мощности двигателя на подвижность танков при движении их в колоннах (основной вид эксплуатации танков в войсках). Эти материалы окончательно убедили нас в том, что при войсковой эксплуатации преимущество в средней маршевой скорости газотурбинных танков в сравнении с дизельными танками даже меньшей мощности двигателей будет совсем незначительным [20].
Директор «Уральского вагоностроительного завода им. Ф.Э. Дзержинского» И.В. Окунев
Главный конструктор ОКБ-29 Министерства авиационной промышленности СССР В.А. Глушенков
Несмотря на то, что в последующие годы по указанию секретаря ЦК КПСС Д.Ф. Устинова, отвечающего за оснащение Советской Армии современной военной техникой, были развернуты с невиданным размахом работы по внедрению ГТД в танк, завершившиеся принятием на вооружение танка Т-80, справедливость сделанных выводов руководством тагильского КБ о неперспективности газотурбинных танков подтверждена самой жизнью.
Все серийные танки, изготовленные на «Уралвагонзаводе», оснащаются дизельными двигателями. Это помогло сохранить на УВЗ танковое производство в период массовой гибели многих заводов ВПК после распада СССР и, тем самым, спасти от краха бронетанковую отрасль страны. Два других танковых завода России в Санкт-Петербурге и Омске, занятые в советское время изготовлением газотурбинных танков Т-80 (Т-80У), не имея заказов Министерства обороны России и от иностранных заказчиков, прекратили производство этих танков, а омский завод был объявлен банкротом.
Сравнительный анализ технических характеристик газотурбинных и дизельных танков по результатам их войсковой эксплуатации приведен в книге [18].
Для меня работа над созданием «Объекта 167Т» явилась чрезвычайно интересной и ожидаемой. Я — выпускник «Казанского авиационного института», моторостроительного факультета, вырос на этой работе до руководителя группы — заместителя начальника бюро нового проектирования, был активным участником ее выполнения.
Водитель-испытатель газотурбинных танков «Уралвагонзавода» Д.С. Володченко
Модель-копия танка «Объект 167Т» в масштабе 1/35, выполненная итальянским моделистом Марко Фоли в 2008 году
Общий вид моторно-трансмиссионного отделения «Объекта 167Т»
Возле первого в мире боевого среднего газотурбинного танка «Объект 167Т» в музее бронетехники УВЗ. Участники создания танка: 2-й слева — Н.И. Троицкий (НИИД, г. Москва), 4-й слева — Э.Б. Вавилонский (УКБТМ), 6-й слева — Г.А. Хейфиц (УКБТМ), 8-й слева — Л.С. Долгов (УКБТМ)
В 1963 году в составе экипажа участвовал в первом выезде «Объекта 167Т» на полигон в заводской пробег перед восторженными взорами многих работников КБ и опытного цеха.
Видел, с каким воодушевлением работали над созданием опытных объектов Валерий Николаевич и Иосиф Абрамович, постигая новое для них дело, преодолевая трудности в проектировании систем ГТД при отсутствии необходимых исходных данных, методик расчета и даже помощи НИИ. Гордился тем, что Венедиктов и Набутовский интенсивно «выжимали» из меня знания теории лопаточных машин, тепловых расчетов газотурбинного двигателя, ставили передо мной жесткие сроки для подготовки ответов на многочисленные возникавшие вопросы.
Удивляло и радовало, что мои крупные руководители, не стеснялись учиться обретению знаний в новой для них области техники. Эти качества характера я наблюдал впоследствии у Валерия Николаевича на протяжении всей его работы в КБ.
У Валерия Николаевича и Иосифа Абрамовича я получил важный урок — уметь предвидеть результаты своих работ, объективно и ответственно оценивать их, не боясь остановить развитие работ из-за отсутствия перспективы, даже если эту работу поддерживает руководство страны, и рукоплещут зрители.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
tech.wikireading.ru
Не так давно ко мне обратился один из клиентов с просьбой оценить полученное им коммерческое предложение на строительство энергоцентра в Сочи. Его насторожила очень высокая стоимость проекта – более 200 млн. руб. за 2400 кВт электрической мощности.
Если речь идёт только об электрогенерация, то я согласен, это дороговато. Однако если в состав энергоцентра включены водогрейные котлы, АБХМ и прочее дополнительное оборудование, то такая цена может оказаться вполне адекватной. В общем, необходимо было лично посмотреть спецификацию. Открыв файл с ТКП, я был крайне удивлён: для энергоснабжения сочинского санатория клиенту предложили приобрести газотурбинную установку МИГ-Т800К на базе танкового двигателя ГТД-1250.
Не скрою, что я считаю такое инженерное решение очень странным с точки зрения обычного здравого смысла. Далее я привожу обоснование своей позиции, изложенное максимально доступным языком, поскольку представитель клиента не имеет базового технического образования.
Первый раз с идеей использовать танковые газотурбинные двигатели в малой энергетике я столкнулся ровно три года назад - в марте 2015 года. Тогда на совещании в ОАО "РЖД" один из разработчиков этой техники предлагал железнодорожникам применить данное оборудование для энергоснабжения объектов ж/д инфраструктуры. Конечно же, ничего из этого не получилось, так как в РЖД работают вполне здравомыслящие люди (иначе поезда у нас уже давно не ходили бы). Потом я узнал о попытке использовать эти турбины на "северах" - в Якутии. И опять данная идея была отвергнута. Как мне казалось, ввиду её явной бесперспективности. Но теперь я вижу, что желание навязать заказчикам совершенно негодное оборудование сохраняется до сих пор.
Дело в том, что танковые газовые турбины ГТД-1000 и ГТД-1250 были разработаны в 1970-х и в начале 1980-х годов специально для советских танков серии Т-80. Цель была простая - придать этим танкам "большую динамику" по сравнению со стоявшими тогда на вооружении основными боевыми танками Т-64 и Т-72, оснащёнными обычными дизелями. И эта цель была достигнута - у Т-80, Т-80БВ и Т-80У скоростные характеристики значительно улучшились, приблизившись и даже превзойдя американские танки М1 и М1А1 "Абрамс", а так же немецкие "Леопард-2".
Споры о целесообразности использования газотурбинных двигателей на танках не утихают до сих пор, поскольку, помимо очевидных преимуществ, при их эксплуатации вскрылись и серьёзные недостатки, в частности:
На самом деле точно такие же недостатки имеются и у любых газовых турбин, использующихся в малой энергетике (в том числе и ГТУ Capstone и OPRA). Но в "танковом" варианте эти проблемы особенно заметны.
На практике сама идея установки ГТД на танки была осуществлена только у нас и у американцев (М1 «Абрамс»). Все остальные страны создавали свои танки только на основе обычных дизелей. В конце концов, у нас в стране сами же танкисты отказались от идеи танковых ГТД. Даже Т-80 во второй половине 80-х годов стали оснащаться обычными дизелями (Т-80УД, выпускавшийся в Харькове). Поэтому современный российский танк Т-90 во всех модификациях имеет обычный дизель, и перспективный Т-14 "Армата" так же оснащён обычным дизелем. Концепция танкового ГТД сама собой тихо умерла.
В советское время было выпущено около 10 тыс. Т-80 различных модификаций. Из них около 3 тыс. Т-80 БВ до сих пор находятся на хранении, и около 200 Т-80У эксплуатируются в 4-й гвардейской танковой Кантемировской дивизии. Сейчас некоторая часть танков Т-80 БВ будет модернизироваться до уровня Т-80 БВМ с установкой на них улучшенного газотурбинного двигателя ГТД-1250ТФ.
Однако на складах хранится много двигателей ГТД-1000 и ГТД-1250, выпущенных ещё в СССР. Я полагаю, что таких двигателей может быть несколько сотен или даже тысяч. Вот их, скорее всего, ООО "Тех Инвест Сервис" и предполагает использовать для производства своих газотурбинных электростанций серии МИГ. Хотя, не исключено, что в Калуге могут быть заказаны и новые двигатели. Но что-то я в этом очень сомневаюсь.
Очевидным является следующий факт: энергетические газовые турбины и танковые ГТД создаются с совершенно разными целями и под совершенно разные требования.
Для газовых турбин, предназначенных для использования в энергетике, ключевыми являются такие параметры как длительный ресурс, высокий КПД, большие межсервисные интервалы и ремонтопригодность. То есть это те характеристики, которые задают хорошую экономику ГТУ. В принципе, это самое главное требование к любому энергетическому оборудованию - хорошие экономические показатели.
На самом деле даже авиационные турбины, использующиеся в энергетике - далеко не самый оптимальный вариант. При прочих равных условиях (надёжность, срок службы, цена) самые лучшие экономические показатели присутствуют только у газовых турбин, специально сконструированных для энергетики, а не у переделанных авиационных, или, тем более, танковых газотурбинных двигателей.
Танковые турбины создавались под совершенно другие требования, чем энергетические. Для них ключевое требование - максимальная мощность при минимальном размере и при более-менее приемлемых надёжности и сроке службы. То есть задача конструкторов - запихнуть как можно больше лошадиных сил в ограниченный объём моторного отделения танка.Чем больше мощность - тем выше скорость танка.Чем меньше объём моторного отделения – тем требуется меньше брони, а, значит, масса танка не будет слишком большой.
Поэтому идеальный танковый двигатель (хоть газотурбинный, хоть обычный дизельный) - очень мощный, но при этом очень маленький. Тем самым танк получает максимальную удельную мощность (л.с./т), обеспечивающий ему хорошие динамические характеристики. И газотурбинный двигатель ГТД-1250 вполне отвечает таким требованиям.
Но за всё надо платить. И плата за компактность и мощность любого танкового двигателя - это, прежде всего, ограниченный ресурс. Конечно, танковый двигатель эксплуатируется в самых сложных условиях и на самых сложных режимах, которые "убивают" его быстрее, чем любой другой движок, даже тракторный. Но проблема ещё и в конструкции. Против законов механики не попрёшь, и сконструировать одновременно компактный и мощный танковый двигатель с моторесурсом хотя бы в 10 тыс. часов пока никому ещё не удалось.
Я уверен, что все танкисты радовались бы как дети, если бы ГТД-1250 имел хотя бы такой же ресурс, как у пермской газовой турбины Д-30 от самолёта Ту-134, которая используется для выработки электроэнергии в ГТУ-2,5 (Урал-2500) мощностью 2,5 МВт. Назначенный ресурс до капремонта у Д-30 в таком варианте составляет 30 тыс. часов.
Но, в тоже время, 30 тыс.ч - это мизер для современных газопоршневых установок. Например, у ГПУ Jenbacher JMS616, которая имеет такую же мощность, как Урал-2500, ресурс до капремонта в два раза выше - 60 тыс. часов. При этом электрический КПД у Jenbacher JMS616 тоже в два раза выше, чем у ГТУ Урал-2500 - 43% против 20%.
Что касается танковой турбины ГТД-1250, то ей моторесурс даже в 5 тыс.ч совершенно не нужен. Все танкисты прекрасно понимают, что это было бы излишним требованием для любого танкового двигателя. Просто никто даже не рассчитывает, что танк проживёт на поле боя так долго. Для танка гораздо важнее мощность двигателя, которая позволит развить большую скорость. Именно благодаря скорости танк может выжить в бою и выполнить боевую задачу. Одна только броня не спасёт ни сам танк, ни его экипаж. Скорость очень важна.
А если ресурса двигателя не хватит, то его проще поменять, чем ремонтировать. Например, замена ГТД-1000 или ГТД-1250 на танках серии Т-80 даже в полевых условиях проводится всего за 2 - 3 часа. В первую чеченскую войну были случаи, когда такой двигатель на танке меняли всего за 1,5 часа. Снятый с танка двигатель можно или отремонтировать, или пустить на запчасти.
На самом деле гарантированный ресурс танкового двигателя ГТД-1250 составляет всего 500 ч, а назначенный ресурс до капремонта - 1000 ч. И это очень неплохо по сравнению с обычными танковыми дизелями, которые до капремонта "ходят" около 700 ч.
Но для энергетики 1000 ч ресурса - это даже не смешно.
Конечно, если использовать ГТД-1250 для выработки электроэнергии, то условия его эксплуатации будут значительно лучше, чем в родном танке Т-80У: стабильная частота вращение, никаких рывков, никакой пыли, в качестве топлива - природный газ, а не солярка,. И, тем более, никто не стреляет подкалиберными и кумулятивными снарядами.
Пусть в результате такой "мягкой" эксплуатации ресурс ГТД-1250 увеличится в десять раз. Пусть даже в двадцать раз и достигнет 20 тыс. ч. Но это всё равно будет в 4 раза меньше, чем ресурс до капремонта у любого из газопоршневых двигателей Jenbacher 3-ей серии (80 тыс. часов).
Необходимо понимать, что даже 20 тыс. ч ресурса для ГТД-1250 в составе ГТУ МИГ-Т800К ещё надо доказать. А для этого нужна статистика. Хотя бы три ГТД-1250 должны отработать без серьёзных проблем эти несчастные 20 тыс. часов до капремонта. Тогда хоть о чём-то конкретном уже можно было бы говорить. Но у ООО "Тех Инвест Сервис" нет ни одной установки с двигателям ГТД-1250, отработавшей, как положено (то есть без серьёзных технических проблем) эти самые 20 тыс. часов.
В коммерческом предложении указано, что ресурс до капитального ремонта у МИГ-Т800К составляет «по текущему состоянию, не более 40 тыс. часов» (так в оригинале). На основании чего сделано такое заявление, на совсем понятно. Складывается впечатление, что это просто неуклюжая попытка выдать желаемое (ресурс в 40 тыс.ч) за действительное.
То же самое касается представленного графика техобслуживания, согласно которому прикасаться к работающему ГТД-1250 требуется ну очень-очень редко. На практике такой график ТО никак не подтверждён. У ООО "Тех Инвест Сервис" нет ни одной газотурбинной установки с двигателем ГТД-1250, которая отработала бы хотя бы два-три года с подобным графиком регламентных работ. Про 40 тыс. ч я уже и не говорю. Это просто недостоверная информация.
На самом деле только опыт реальной эксплуатации является надлежащим основанием для установления интервалов техобслуживания, ремонтов и ресурса любого энергетического оборудования.
Например, для ГПУ Jenbacher 3-ей серии ещё пять лет назад назначенный ресурс до капремонта составлял 60 тыс.ч. Сейчас он продлён до 80 тыс. часов. Просто технические специалисты компании-производителя на практике убедились, что состояние газовых двигателей Jenbacher J312, J316 и J320 на 60 тыс. ч не требует капремонта. При своевременно и надлежаще сделанном среднем ремонте (30 - 40 тыс.ч) детали поршневой группы и головки цилиндров на данных двигателей уверенно "выхаживают" и до 80 тыс. ч.
Причём такое наблюдение было сделано не на одном объекте, а на десятках мини-ТЭЦ по всему миру. Например, в Московской области ГПУ Jenbacher JMS320 на одном из объектов выходили до капремонта 112 тыс. часов (кажется, это был завод по изготовлению йогуртов Эрман). Такой срок эксплуатации до капремонта, конечно же, является перебором, но он показывает реальный ресурс оборудования.
В качестве примера можно рассмотреть и газопоршневые установки с двигателями MAN. Ещё десять лет назад производитель заявлял для этих движков ресурс до капремонта в 50 тыс. ч. Сейчас немца смело говорят о 60 тыс. часах. Но такое существенное продление моторесурса было сделано не на пустом месте и не с бухты-барахты, а на основании опыта эксплуатации сотен и тысяч газовых двигателей MAN по всему миру, в том числе и в России. Поэтому в данном случае нет никаких оснований сомневаться в добросовестности компании-производителя, заявившей об увеличении моторесурса своей техники сразу на 20%.
ООО "Тех Инвест Сервис", насколько я понимаю, не имеет практического опыта эксплуатации ГТД-1250 в составе энергетической установки МИГ-Т800К. На сайте данной компании я не нашёл ни референц-листа, ни и вообще каких-либо упоминаний о использовании этого оборудования для энергоснабжения реальных объектов. Речь идёт всего об одной опытно-экспериментальной установке.
На основании чего тогда заявляется ресурс до капремонта в 40 тыс. часов и соответствующий график техобслуживания?
Кроме того, я заметил очень существенное лукавство в коммерческом предложении данной компании из подмосковного Фрязино. В своём ТКП они нигде не упоминают об использовании двигателя ГТД-1250 в составе ГТУ МИГ-Т800К. Я подозреваю, что таким образом эти люди пытаются скрыть "танковое" происхождение своего оборудования, так как понимают, что любой грамотный технический специалист мгновенно придёт к выводу о всей несуразности данного инженерного решения. Хотя, справедливости ради надо сказать, что в своих рекламных материалах фрязинцы указывают на применение данной танковой турбины.
Есть и ещё одно лукавство. Я заметил, что в ТКП нигде не указан электрический КПД для установки МИГ-Т800К. А это важнейшая характеристика любого электрогенерирующего оборудования. Вместо неё в коммерческом предложении указан только общий КПД - около 90%. Но общий КПД - это сумма электрического и теплового КПД. Он не может характеризовать эффективность использования ГТУ в качестве источника электроэнергии. То есть потенциальному покупателю не предоставлена очень существенная информация о приобретаемом им оборудовании.
На самом деле такая детская хитрость, я уверен, связана с очень невысоким электрическим КПД у МИГ-Т800К. Я думаю, что это не более 25% на клеммах генератора. А по факту, с учётом потребления электроэнергии на собственные нужды (дожимной компрессор) и в условиях высоких температур в летнее время, хорошо если электрический КПД будет 20%. То есть летом в Сочи данная ГТУ будет производить в 3 раза больше тепла, чем электроэнергии. А зачем столько тепла летом на курорте? Там и так жарко. Наоборот, нужно много электроэнергии для работы кондиционеров.
Я совершенно уверен, что оптимальный вариант для мини-ТЭЦ с мощностью в диапазоне от 100 - 150 кВт и до 30 - 40 МВт - это использование газопоршневых установок, а не газовых турбин. Экономика на ГПУ будет гораздо лучше, чем на ГТУ. Исключение составляет только нефтянка - там не всё так однозначно.
В пользу ГПУ свидетельствует более высокий электрический КПД, чем у ГТУ. Для тех же газопоршневых электростанций Jenbacher КПД составляет 41 - 46 % в зависимости от модели. Для "маленьких" ГПУ с двигателями MAN (мощность 50 - 530 кВт) и КПД поменьше - 35 - 39 %.
Даже у очень хороших импортных газовых турбин с единичной мощностью до 20 - 25 МВт реальный КПД хорошо если доходит до 30%. Обычно он держится в диапазоне 25-29%. Конечно, можно перейти на парогазовый цикл и повысить электрический КПД такой электростанции даже до 55%. Но в малой энергетике подобное увеличение электрического КПД потребует столь значительных капитальных затрат, что убьёт всякую экономическую целесообразность - срок окупаемости такого проекта растянется на десятки лет.
Поэтому использование ГПУ - это оптимальный вариант для малой энергетики, тем более "на югах", где мощность газовых турбин в летнее время очень сильно снижается.
Кроме того, нельзя не обратить внимание и на чудовищную цену, которую ООО "Тех Инвест Сервис" запросило за три своих установки МИГ-Т800К суммарной мощностью 2241 кВт (с учётом собственных нужд – часть электроэнергии уходит на работу дожимного компрессора). С учётом дожимных компрессоров цена получается почти 212 млн. руб. И это только само оборудование, то есть без проектирования, монтажа и пуско-наладки. Я бы ещё понял обоснованность такой большой суммы, если бы речь шла об импортных ГТУ. Но если предлагается отечественная техника, то такая большая стоимость ГТУ является просто неадекватной.
Дело в том, что 212 млн. руб - это 3 млн. EUR.
Да за такие деньги на условиях DAP Сочи можно купить ДЕСЯТЬ полностью комплектных газопоршневых установок Jenbacher JMS312 в открытом исполнении с номинальной мощностью по 635 кВт каждая.
То есть 6350 кВт установленной мощности !
Конечно, никакого смысла покупать все 10 ГПУ Jenbacher JMS312 нет. Для того чтобы закрыть 2400 кВт в Сочи оптимальным вариантом будет 4 такие установки общей стоимостью около 100 млн. руб. (с НДС18%). Хотя, возможно, я бы предложил использовать ещё и пятую машину - в качестве резервной на период проведения регламентных работ на остальных ГПУ. Однако, кончено же, для выбора оптимального варианта было бы неплохо предварительно пообщаться с главным энергетиком и посмотреть на график электрических нагрузок объекта.
Про всякое использование ГТД-1250 в малой энергетике надо просто забыть. Я не представляю себе заказчика, который согласится стать подопытным кроликом и за свои же деньги приобрести энергетическое оборудование, не имеющее подтверждённого опыта успешной эксплуатации хотя бы в течение 3 – 5 лет, то есть, фактически, "кота в мешке".
С этого года на модернизированные танки Т-80БВМ будут ставить ГТД-1250ТФ. Вот это реальная тема!
А в малой энергетике надо использовать ГПУ.
meteoenergetic.ru
Т-80 устроен совсем иначе, чем обычные дизельные танки, но управляется гораздо проще, инструктирует меня командир танка сержант Степанов. В нем всего две педали, и он никогда не глохнет. Правая педаль газа отвечает за подачу топлива, а левая — за работу регулируемого соплового аппарата, РСА. Правой педалью газа ты раскручиваешь основную турбину, а левой меняешь положение лопаток силовой турбины. Сержант Степанов рекомендует мне держать правую педаль на максимуме, а работать только левой. Отпустил — несешься вперед, нужно подтормозить — слегка нажал, лопатки поменяли угол, скорость замедлилась. Нажал сильнее — они приняли отрицательный угол, и Т-80 тормозит турбиной. Нажал еще сильнее — и только тогда в дело вступают гидравлические тормоза. «Выжал РСА, включил передачу и движешься, — я внимаю каждому слову Степанова, — мощный двигатель Т-80 никогда не заглохнет, если не кончится горючее. Не связанную валом с компрессором силовую турбину раскручивает поток горячего газа из газогенератора. Даже если турбина застопорится, ничто не помешает газогенератору продолжать работу. Если на подъеме мощности не хватает, танк просто останавливается, но турбина не глохнет. Переключаешься на пониженную и вперед. А на Т-72 идет нагрузка на дизель. Так как у него прямое сцепление с двигателем, при подъеме в гору надо нажать сцепление, включить передачу, и в этот момент можно скатиться назад».
46-тонная машина стоит как вкопанная, и не верится, что эту массу железа что-то может сдвинуть с места. Выполняю все рекомендации Степанова, и Т-80 резво начинает движение по полигону. Левый рычаг на себя, газ не сбрасываем, и танк легко, почти на месте делает полицейский разворот! И это 46-тонная машина! Летим к небольшой полигонной горке. Переключаемся на передачу ниже, и танк без надрыва взлетает на самый верх, турбина монотонно свистит за спиной. Уже через десять минут езды я чувствую себя заправским механиком-водителем и жалею, что в армии попал не в танковые войска.
«Я управлял и Т-72, и Т-90, но для меня самый лучший танк — Т-80, — говорит сержант Степанов. — Т-80 ускоряется очень быстро, быстро набирает скорость и движется намного быстрее, чем Т-72. Если Т-72 пойдет по ровной дороге 70 км/ч, то Т-80 можно разогнать, пока страшно не станет». И это тот случай, когда я готов подписаться под каждым словом.
Авторы: Александр Грек, Олег Макаров
fishki.net
В конце 40-х годов ХХ века газотурбинные двигатели прокладывали себе путь в основу движущей силы авиации. Методом проб и ошибок инженеры передовых стран доводили их до совершенства, внося модели летательных средств в списки рекордов скорости, а имена пилотов — в некрологи. Со временем надежность моторов улучшилась, и они перестали превращать технику и экипаж в пепел. Следующая мысль, которая посетила инженеров: а почему бы не установить газотурбинный двигатель на боевую технику? С таким «сердцем» динамика машин заставит капиталистов открыть рты! Мысль развилась в идею, а идею воплотили в жизнь в 1969 году, когда увидел свет первый в мире рабочий танк с газотурбинной силовой установкой. Назывался он тогда «Объект 219 СП2». Сейчас же больше известен как Т-80.
Сегодня речь пойдет о более поздней модификации — Т-80У. Само собой, интересует вопрос: а в чем же различия? Углубляться не будем, вкратце — по сравнению с оригинальной машиной масса увеличилась с 42 до 46 тонн, а табун «лошадей» — с 1000 до 1250, на броне появилась активная защита «Контакт-5».
Немного подробнее о модификации танка Т-80У. Объект 219АС — основной боевой танк семейства Т-80. Принят на вооружение в 1985 году. Включает комплекс управляемого вооружения (ПТУР) «Рефлекс» и комплекс управления оружием 1А45 «Иртыш». С 1990 года на машину устанавливался двигатель ГТД-1250 (1250 л.с.)
Несведующий человек не отличит Т-80 от Т-72. Последние полвека все основные русские танки похожи. Традиционная схема расположения отделений, размещение и вид вооружения — стандартный набор опций на выезде из сборочного цеха. Но мы поможем вам найти различия. На слух танк Т-80У можно опознать по едва слышному свисту авиационного двигателя, а на вид — по решетке выхлопной системы. По сути, это сопло газотурбинного двигателя: мясо на нем поджарить не получится, а характерный тепловой след даст понять, что лучше и не приближаться.
В этом тесте мы не будем углубленно анализировать боевой потенциал этого танка, а расскажем о том, сколько нужно топлива для запуска двигателя Т-80У, что общего у этого танка с VW Golf, и почему вы не услышите и, возможно, даже не почувствуете надвигающиеся на вас 46 тонн броневой стали.
Танк Т-72 на скорости гремит, словно всадник апокалипсиса. Наш образец — прямая противоположность, скрытный диверсант. Стоишь прямо перед ним или сбоку, без разницы — акустического сопровождения нет. Никакого лязга металла и рева двигателя. Очень мягкая поступь 46 тонн комбинированной брони и относительная бесшумность пушки поражают. Но Т-80У хорошо слышно, когда смотришь ему вслед: он свистит и гремит, как вертолет. Потом эта какофония смешивается с ветром на полигоне, танк исчезает за поворотом, и наступает полная тишина. И снова приходится всматриваться, откуда вдруг появится этот тихий гигант.
Газотурбинный двигатель ГТД-1250
ГТД-1250 — доработанный двигатель от вертолета Ми-2. Огромная мощность газотурбинного двигателя — это, конечно, хорошо. Но есть и существенный минус: высокий расход (400 граммов горючего на одну лошадиную силу в час). Это означает, что за час танк «выпивает» почти полтонны топлива! Только для того, чтобы просто запустить турбину, нужно целых 70 литров. Такой «холодный пуск» не снился ни одному американскому «биг-блоку»! Поэтому почти весь свободный внутренний объем танка занимают топливные баки. Однако с появлением вспомогательной силовой установки, питающей системы машины без запуска ГТД, расход топлива заметно снизился. По рассказам экипажа, он стал даже ниже, чем у танков с двигателями внутреннего сгорания. Кстати, ВСУ настолько мощная, что может «прикурить» свой же газотурбинный мотор.
Рабочие циклы ГТД: впуск, сжатие, расширение и выпуск. Три основных составляющих: компрессор (нагнетает воздух), камеры сгорания и турбина (передает мощность через редуктор). Силовой агрегат входит в состав моноблока с трансмиссией. Вся система весит 1050 кг и крепится в силовом отделении тремя опорами. Двигатель непригоден для войскового ремонта, а про полевые условия вообще речь не идет. Возможный максимум — замена навесного оборудования. Турбина легко запускается при температурах от -40 до +40 градусов, а «раскручивается» до рабочих 26 000 оборотов за 3 минуты, практически не расходуя масло. ГТД «употребляет» любой вид топлива, но лучше использовать дизель, так как октановые числа бензина уменьшают ресурс. В двигатель заливают 45 литров авиационного масла ЛЗ-240, в коробку передач — 60 литров трансмиссионного масла ТСЗП-8.
Вот и сейчас за спиной тихо «подошли» 46 тонн броневой стали. Настал момент сесть за рычаги. Ну что ж, посмотрим, каков он внутри! Традиционно — высокий человек испытывает сущие мучения, когда погружается на место механика-водителя. С этим нужно просто смириться. Кресло привычно регулируется по высоте и наклону. В общем, ничего нового на месте мехвода нет. Хотя… Зачем здесь три педали, если коробка передач полуавтоматическая? Скоро узнаете.
Чтобы перевести калибры в метрическую систему, нужно миллиметраж дула ствола умножить на количество калибров. В нашем случае получится 125 х 48 = 6000 мм. То есть длина ствола составляет ровно 6 метров.
Двигатель запускается двумя способами: «с воздуха» и со стартера. Роторы компрессора раскручиваются с помощью двух электромашин. Когда слышишь нарастающий свист турбины, мурашки бегут по коже: будто ветер гудит перед надвигающейся бурей. Никакой вибрации, просто особенное акустическое сопровождение. Проходит пара минут, двигатель выходит на рабочие обороты, можно стартовать… Но зачем же здесь три педали?
Коробка передач у Т-80У, как ранее говорилось, полуавтоматическая. Правая педаль — газ, по центру — тормоз, а слева — педаль РСА (расшифровывается как регулируемый сопловой аппарат). Он состоит из поворотных лопаток в проточной части двигателя перед рабочим колесом свободной турбины. За счет поворота этих лопаток можно регулировать частоту вращения свободной турбины (которая через редуктор соединена с трансмиссией) и заставить машину тормозить двигателем во время движения.
Механизма сцепления в традиционном понимании в трансмиссии танка Т-80У нет. Эту роль также выполняет тот самый РСА. При переключении передач педаль РСА нужно утопить до упора. В этом случае лопатки соплового аппарата поворачиваются на 80 градусов от положения, соответствующего максимальной тяговой мощности турбины, что приводит фактически к ее остановке (положение нулевой мощности). Таким образом, обороты падают и можно переключить скорость. Причем переместить рычаг КП можно только при выжатой педали РСА, поскольку в другом положении система механически и электрически блокирует гидросервопривод переключения передач. Иначе турбину просто-напросто разнесло бы на части, ведь ротор двигателя раскручивается до 26 000 оборотов в минуту. Такое и спортбайкам не снилось! Кстати, именно отсутствие РСА в более раннем двигателе ГТД-ЗТ «Объект 167-Т» привело к разрушению лопаток турбины во время испытаний.
На месте мехвода наиболее сильно ощущается неистовый свист газотурбинного двигателя.
Но мы отвлеклись, а пора в бой! Турбина посвистывает, выжимаем педаль РСА, врубаем первую передачу, отпускаем педаль и…танк Т-80У с ГТД стартует с задержкой, в отличие от дизеля, который сразу срывает машину с места. Как VW Golf с «роботом» DSG первых генераций! Но после этой небольшой задержки накатывает плавная и мощная волна разгона. Пошла вторая скорость, третья — танк прет словно под напором урагана, вырывающегося из сопла двигателя. Т-80У создавался как скоростной маневренный танк для прорыва обороны и важных направлений. «По паспорту» на твердом покрытии машина способна развить 70 км/ч. Но, по словам мехвода, и 90 км/ч для нее не проблема. Охотно верится, но пробовать не будем.
Многие считают ходовую часть Т-80У самой лучшей и надежной. Гусеницы нашего танка «перешли» на поздние версии танков Т-72 и Т-90. Т-80У отлично приспособлен к действиям на территории с разветвленной сетью автомобильных дорог: для снижения шума и уменьшения ущерба для покрытия гусеницы и катки покрыты резиновыми накладками
Ход танка мягкий, не заставляет волноваться за сохранность зубных пломб. По ощущениям езда на Т-80У напоминает таковую на БМП-3, которая, между прочим, в два раза легче нашей машины. На рычаги машина отзывается проворно и понятно. Изменять угол поворота можно на полном ходу. Нет ощущения, как на Т-72Б3, когда долго тянешь рычаг фрикциона, а зацепление происходит только в конце хода. К тому же отсутствует момент жесткого переключения фрикциона на пониженную передачу. И вот танк уже плавно совершает вираж. Можно даже не бояться «встретиться» лицом с краем люка!
Двигатель танка оборудован системой центробежной фильтрации воздуха. Благодаря этому он невосприимчив к пыли — до 500 кг твердых частиц задерживается системой за время службы двигателя. Танки «вероятного противника» оборудованы простыми фильтрами, и решение вопроса с попаданием мусора во впуск вызывает у них зависть
Удивительная подвижность! По нашим ощущениям, да и по словам механика-водителя, танк Т-80У — самый маневренный из тех, на которых приходилось служить. Он настолько проворный и шустрый, а управление им настолько чувствительное, что, если нужно, можно без проблем сделать даже полицейский разворот. Мощный, быстрый и с прекрасным выбором вооружения. Отличная машина на вооружении нашей армии!
Вооружение танка Т-80У
Т-80У укомплектован 125-мм орудием 2А46М-1 с длиной ствола 48 калибров. Пушка способна стрелять управляемыми ракетами — «Кобра», «Рефлекс» и «Инвар» (в зависимости от модификации). На серийных танках она оснащена термокожухом. Механизм заряжания остался прежним, с гидроэлектромеханическим приводом и расположенными вертикально 28-ю снарядами из 42-х. Скорострельность орудия составляет 7 выстрелов в минуту. В роли вспомогательного вооружения выступают 2 пулемета: спаренный с орудием 7,62 мм ПКТ с боекомплектом 1250 патронов и зенитный пулемет 12,7 мм НСВТ с боекомплектом 300 патронов. Для постановки дымовых завес используются уже привычные дымовые гранатометы «Туча».
Фотобонус
Источник - http://tehnowar.ru/58123-test-...
×cont.ws
Газотурбинный танк Т-80У / Фото: www.popmech.ru
Редко какой танк или другой вид российского оружия вызывает столько споров и противоречивых мнений, как Т-80. Обсуждение этой боевой машины, ведущей свою родословную из 1960-х, стало вдруг актуальным в связи с озвученными планами модернизации стоящих на вооружении Российской армии танков Т-80БВ. «ПМ» провела тест-драйв Т-80У и обсудила с экспертом технические особенности этого семейства танков.
Т-80 — первый в мире серийно производимый танк с газотурбинным двигателем (ГТД). Работы по оснащению танков силовыми установками этого типа начались еще в конце 1950-х годов. Тогда на опытные образцы боевых машин ставились вертолетные двигатели. Быстро выяснилось, что они неспособны нормально работать в наземных условиях — вибрация и облака пыли быстро выводили ГТД из строя. Пришлось разрабатывать двигатель с самого нуля. Но откуда вообще возникла идея устанавливать газотурбинный двигатель на танк?«Во-первых, таким образом хотели решить проблему повышения боеготовности машины в условиях нашего сурового климата, — говорит Сергей Суворов, военный эксперт, кандидат военных наук, в прошлом — офицер-танкист. — Для того чтобы танк с дизельным двигателем мог начать движение при температурах от 0 до -20°С, необходимо для начала разогреть двигатель с помощью специального устройства — подогревателя — в течение 20−30 минут, затем запустить силовой агрегат и еще прогревать его около 10 минут на холостом ходу, пока температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения не поднимется примерно до 40 °C. Таким образом, зимой требуется в общей сложности 30−40 минут для выхода танка по тревоге из парка, что в боевых условиях немало. Газотурбинный танк может трогаться с места уже через 45 секунд после нажатия на кнопку пуска двигателя независимо от температуры окружающего воздуха.
Проекции Т-80 — первого в мире серийно производимого танка с газотурбинным двигателем / Изображение: www.popmech.ru
Второе преимущество ГТД — так называемый коэффициент приспособляемости двигателя. Чем выше его значение, тем проще может быть конструкция коробки передач. Коробка передач Т-80 схожа с той, что установлена на Т-64, но в ней убран один планетарный ряд — в результате вместо семи передач их всего четыре. А упрощение всегда означает повышение надежности и удешевление конструкции, снижение утомляемости механика-водителя. Впрочем, сам по себе газотурбинный двигатель заметно дороже дизельного».Не задохнуться в пыли
Еще одним толчком для советских конструкторов стала информация о том, что темой газотурбинных танков стали интересоваться в США. В условиях холодной войны и гонки вооружений советское руководство не могло пропустить такую информацию мимо ушей. Нашей оборонке пришлось срочно приступить к работе, и в результате Т-80 появился на свет раньше своего газотурбинного собрата-конкурента — танка M1A1 Abrams — на несколько лет.
Т-80 — первый в мире серийно производимый танк с газотурбинным двигателем / Фото: www.popmech.ru
Одной из главных задач, которую предстояло решить конструкторам, была защита газотурбинного двигателя от пыли. Та система очистки воздуха, которую в результате удалось сделать, уникальна, и аналогов в мире ей нет. Газотурбинный Abrams тоже имеет систему очистки, однако в ходе американской операции в Ираке «Буря в пустыне» выяснилось, что в условиях песчаной бури американский танк мог двигаться или стоять на месте с работающим двигателем не более 15 минут. Затем приходилось останавливаться и вытряхивать песок из бумажных фильтров. В Т-80 с пылью боролись прямоточные циклоны — вихревые газоочистители. Кроме того, пневмовибратор стряхивал песок с наиболее подверженного загрязнению соплового аппарата. После остановки двигателя пыль также стряхивалась с лопаток турбины, и на них не происходило запекания песка в виде стекловидной массы.
Комфорт и чистота
«Когда Т-80 движется на тебя, на расстоянии до 30 м машины совсем не слышно, — рассказывает Сергей Суворов. — Первое, что доносится до слуха, — это лязг зубьев ведущих колес. Танк не дымит, выпуская практически чистый горячий воздух. Я служил на Т-80 и думаю, что в плане комфорта среди отечественных танков ему не было равных до появления Т-90АМ. Сказки о комфорте в танках западного производства так и остались сказками. Уровень эргономики во всех «абрамсах», «леопардах», «меркавах» и прочих «челленджерах» примерно на уровне Т-55 или Т-62. В «восьмидесятках» при -35°С механик-водитель раздевался да нательного белья, я сидел в башне на командирском месте в хромовых сапогах. Никаких рукавиц — тонкие кожаные перчатки. На других машинах в холод без нескольких слоев одежды, меховых варежек, шерстяной маски на лицо и валенок в башне не поездишь».
Изображение: www.popmech.ru
Т-80У — наиболее совершенная на сегодня машина из всего семейства Т-80. В этой модификации, появившейся в 1985 году, был применен новый комплекс вооружения. Несколько лет спустя тот же комплекс поставили на танк Т-72Б, после этого и ряда доработок танк получил наименование Т-90. Он располагает более мощным двигателем ГТД-1250 (1250 л.с. против 1100 л.с. у предшествующих модификаций).
В прошлом году появились сообщения о планах модернизации имеющегося в стране парка танков Т-80БВ, включающего несколько тысяч машин, и хотя официально параметры программы не объявлены, можно предположить, что итогом станет боевая машина, не уступающая по боевым свойствам Т-80У (а по некоторым показателям превосходящая его). Вероятно, будет произведена замена двигателя на ГТД-1250, танк оборудуют системой управления огнем 1А45 «Иртыш» с лазерным прицелом-дальномером, цифровым баллистическим вычислителем, комбинированным ночным прицелом и комплексом управляемого ракетного вооружения, способного стрелять ракетами типа «Инвар-М». Также машина получит современную динамическую защиту.
Танк Т-80У с газотурбинным двигателем / Фото: www.drive2.ru
На пути к гибридуОдна из главных претензий, предъявляемых танку Т-80, — прожорливость его газотурбинного двигателя. С этим трудно поспорить — ГТД действительно потребляет больше топлива, чем дизель. «Основной вид горючего для этого танка — дизельное топливо, — говорит Сергей Суворов, — но Т-80 может ездить и на керосине, и на смесях бензина. Как-то во время службы на Урале я столкнулся с ситуацией, когда мои танки ездили практически на воде. Баки нам заправили какой-то белой, похожей на молоко жидкостью, в которой воды было, наверно, не меньше 50%. Я тогда задавал себе вопрос — сколько бы на этой адской смеси проехал Abrams? А Т-80 ездили как ни в чем не бывало. При этом температура воздуха в тот день была ниже -10°С. Но проверку батальон сдал. Правда, потом от влаги начались проблемы в работе топливной системы двигателя».
Проекции основного боевого танка Т-80УД / Изображение: www.popmech.ru
Как считает Сергей Суворов, относительно низкая экономичность Т-80 связана не только и не столько с применением ГТД, сколько с конструкцией именно танковых газотурбинных двигателей. В отличие от дизеля, мотор Т-80 имеет более низкую приемистость. Чтобы набрать максимальные обороты, а следовательно, и мощность, дизелю надо полсекунды, а ГТД-1000/1250 — секунды три-четыре. Если на пути танка яма, механик-водитель должен бросить педаль газа, то есть сократить подачу топлива. Двигатель резко сбрасывает обороты, и танк фактически останавливается. Потом механик снова нажимает педаль подачи топлива, но требуется еще несколько секунд, пока турбина раскрутится снова. Чтобы не стоять в ямах, танкистов обучали раскручивать турбину до максимальных оборотов, а затем в яме замедляться с помощью системы торможения. Танк при этом не глохнет — так как нет жесткой связи между турбиной двигателя и трансмиссией, между ними связь только газодинамическая, однако топливо продолжает литься рекой.
«В танковом газотурбинном двигателе была изначально применена не совсем правильная идеология подачи топлива, — объясняет Сергей Суворов. — Например, в ряде авиационных газотурбинных двигателей после запуска автоматически поддерживается заданное значение постоянных оборотов, а регулирование мощности на валу осуществляется за счет изменения подачи топлива, без изменения частоты вращения турбины. Если бы в танковом двигателе существовала такая же система, тогда и расход топлива был бы почти таким же, как на дизеле».
Впрочем, конструкторская мысль не стоит на месте. Уже разработан перспективный газотурбинный танковый двигатель ГТД-1500, который по экономичности не уступает дизелям.
Пока страшно не станет
Я стою на танковом полигоне в подмосковной Кубинке перед своей мечтой — танком Т-80У. Для неспециалиста он совсем неотличим от других массовых советских танков типа Т-72, но с ними его роднит только тип боеприпасов / Фото: www.popmech.ru
Т-80 устроен совсем иначе, чем обычные дизельные танки, но управляется гораздо проще, инструктирует меня командир танка сержант Степанов. В нем всего две педали, и он никогда не глохнет. Правая педаль газа отвечает за подачу топлива, а левая — за работу регулируемого соплового аппарата, РСА. Правой педалью газа ты раскручиваешь основную турбину, а левой меняешь положение лопаток силовой турбины. Сержант Степанов рекомендует мне держать правую педаль на максимуме, а работать только левой. Отпустил — несешься вперед, нужно подтормозить — слегка нажал, лопатки поменяли угол, скорость замедлилась. Нажал сильнее — они приняли отрицательный угол, и Т-80 тормозит турбиной. Нажал еще сильнее — и только тогда в дело вступают гидравлические тормоза.
«Выжал РСА, включил передачу и движешься, — я внимаю каждому слову Степанова, — мощный двигатель Т-80 никогда не заглохнет, если не кончится горючее. Не связанную валом с компрессором силовую турбину раскручивает поток горячего газа из газогенератора. Даже если турбина застопорится, ничто не помешает газогенератору продолжать работу. Если на подъеме мощности не хватает, танк просто останавливается, но турбина не глохнет. Переключаешься на пониженную и вперед. А на Т-72 идет нагрузка на дизель. Так как у него прямое сцепление с двигателем, при подъеме в гору надо нажать сцепление, включить передачу, и в этот момент можно скатиться назад».
Звено танков типа Т-80 / Фото: M.en.erofishki.info 46-тонная машина стоит как вкопанная, и не верится, что эту массу железа что-то может сдвинуть с места. Выполняю все рекомендации Степанова, и Т-80 резво начинает движение по полигону. Левый рычаг на себя, газ не сбрасываем, и танк легко, почти на месте делает полицейский разворот! И это 46-тонная машина! Летим к небольшой полигонной горке. Переключаемся на передачу ниже, и танк без надрыва взлетает на самый верх, турбина монотонно свистит за спиной. Уже через десять минут езды я чувствую себя заправским механиком-водителем и жалею, что в армии попал не в танковые войска.
«Я управлял и Т-72, и Т-90, но для меня самый лучший танк — Т-80, — говорит сержант Степанов. — Т-80 ускоряется очень быстро, быстро набирает скорость и движется намного быстрее, чем Т-72. Если Т-72 пойдет по ровной дороге 70 км/ч, то Т-80 можно разогнать, пока страшно не станет». И это тот случай, когда я готов подписаться под каждым словом.
МОСКВА, издание "Популярная Механика", Александр Грек Олег Макаров 12www.globalwarnews.ru
Т-80 — первый в мире серийно производимый танк с газотурбинным двигателем (ГТД). Работы по оснащению танков силовыми установками этого типа начались еще в конце 1950-х годов. Тогда на опытные образцы боевых машин ставились вертолетные двигатели. Быстро выяснилось, что они неспособны нормально работать в наземных условиях — вибрация и облака пыли быстро выводили ГТД из строя. Пришлось разрабатывать двигатель с самого нуля. Но откуда вообще возникла идея устанавливать газотурбинный двигатель на танк? «Во-первых, таким образом хотели решить проблему повышения боеготовности машины в условиях нашего сурового климата, — говорит Сергей Суворов, военный эксперт, кандидат военных наук, в прошлом — офицер-танкист. — Для того чтобы танк с дизельным двигателем мог начать движение при температурах от 0 до -20°С, необходимо для начала разогреть двигатель с помощью специального устройства — подогревателя — в течение 20−30 минут, затем запустить силовой агрегат и еще прогревать его около 10 минут на холостом ходу, пока температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения не поднимется примерно до 40 °C. Таким образом, зимой требуется в общей сложности 30−40 минут для выхода танка по тревоге из парка, что в боевых условиях немало. Газотурбинный танк может трогаться с места уже через 45 секунд после нажатия на кнопку пуска двигателя независимо от температуры окружающего воздуха.
Второе преимущество ГТД — так называемый коэффициент приспособляемости двигателя. Чем выше его значение, тем проще может быть конструкция коробки передач. Коробка передач Т-80 схожа с той, что установлена на Т-64, но в ней убран один планетарный ряд — в результате вместо семи передач их всего четыре. А упрощение всегда означает повышение надежности и удешевление конструкции, снижение утомляемости механика-водителя. Впрочем, сам по себе газотурбинный двигатель заметно дороже дизельного».Не задохнуться в пыли
Еще одним толчком для советских конструкторов стала информация о том, что темой газотурбинных танков стали интересоваться в США. В условиях холодной войны и гонки вооружений советское руководство не могло пропустить такую информацию мимо ушей. Нашей оборонке пришлось срочно приступить к работе, и в результате Т-80 появился на свет раньше своего газотурбинного собрата-конкурента — танка M1A1 Abrams — на несколько лет.
Одной из главных задач, которую предстояло решить конструкторам, была защита газотурбинного двигателя от пыли. Та система очистки воздуха, которую в результате удалось сделать, уникальна, и аналогов в мире ей нет. Газотурбинный Abrams тоже имеет систему очистки, однако в ходе американской операции в Ираке «Буря в пустыне» выяснилось, что в условиях песчаной бури американский танк мог двигаться или стоять на месте с работающим двигателем не более 15 минут. Затем приходилось останавливаться и вытряхивать песок из бумажных фильтров. В Т-80 с пылью боролись прямоточные циклоны — вихревые газоочистители. Кроме того, пневмовибратор стряхивал песок с наиболее подверженного загрязнению соплового аппарата. После остановки двигателя пыль также стряхивалась с лопаток турбины, и на них не происходило запекания песка в виде стекловидной массы.
Комфорт и чистота
«Когда Т-80 движется на тебя, на расстоянии до 30 м машины совсем не слышно, — рассказывает Сергей Суворов. — Первое, что доносится до слуха, — это лязг зубьев ведущих колес. Танк не дымит, выпуская практически чистый горячий воздух. Я служил на Т-80 и думаю, что в плане комфорта среди отечественных танков ему не было равных до появления Т-90АМ. Сказки о комфорте в танках западного производства так и остались сказками. Уровень эргономики во всех «абрамсах», «леопардах», «меркавах» и прочих «челленджерах» примерно на уровне Т-55 или Т-62. В «восьмидесятках» при -35°С механик-водитель раздевался да нательного белья, я сидел в башне на командирском месте в хромовых сапогах. Никаких рукавиц — тонкие кожаные перчатки. На других машинах в холод без нескольких слоев одежды, меховых варежек, шерстяной маски на лицо и валенок в башне не поездишь».
Т-80У — наиболее совершенная на сегодня машина из всего семейства Т-80. В этой модификации, появившейся в 1985 году, был применен новый комплекс вооружения. Несколько лет спустя тот же комплекс поставили на танк Т-72Б, после этого и ряда доработок танк получил наименование Т-90. Он располагает более мощным двигателем ГТД-1250 (1250 л.с. против 1100 л.с. у предшествующих модификаций).
В прошлом году появились сообщения о планах модернизации имеющегося в стране парка танков Т-80БВ, включающего несколько тысяч машин, и хотя официально параметры программы не объявлены, можно предположить, что итогом станет боевая машина, не уступающая по боевым свойствам Т-80У (а по некоторым показателям превосходящая его). Вероятно, будет произведена замена двигателя на ГТД-1250, танк оборудуют системой управления огнем 1А45 «Иртыш» с лазерным прицелом-дальномером, цифровым баллистическим вычислителем, комбинированным ночным прицелом и комплексом управляемого ракетного вооружения, способного стрелять ракетами типа «Инвар-М». Также машина получит современную динамическую защиту.
На пути к гибриду
Одна из главных претензий, предъявляемых танку Т-80, — прожорливость его газотурбинного двигателя. С этим трудно поспорить — ГТД действительно потребляет больше топлива, чем дизель. «Основной вид горючего для этого танка — дизельное топливо, — говорит Сергей Суворов, — но Т-80 может ездить и на керосине, и на смесях бензина. Как-то во время службы на Урале я столкнулся с ситуацией, когда мои танки ездили практически на воде. Баки нам заправили какой-то белой, похожей на молоко жидкостью, в которой воды было, наверно, не меньше 50%. Я тогда задавал себе вопрос — сколько бы на этой адской смеси проехал Abrams? А Т-80 ездили как ни в чем не бывало. При этом температура воздуха в тот день была ниже -10°С. Но проверку батальон сдал. Правда, потом от влаги начались проблемы в работе топливной системы двигателя».
Как считает Сергей Суворов, относительно низкая экономичность Т-80 связана не только и не столько с применением ГТД, сколько с конструкцией именно танковых газотурбинных двигателей. В отличие от дизеля, мотор Т-80 имеет более низкую приемистость. Чтобы набрать максимальные обороты, а следовательно, и мощность, дизелю надо полсекунды, а ГТД-1000/1250 — секунды три-четыре. Если на пути танка яма, механик-водитель должен бросить педаль газа, то есть сократить подачу топлива. Двигатель резко сбрасывает обороты, и танк фактически останавливается. Потом механик снова нажимает педаль подачи топлива, но требуется еще несколько секунд, пока турбина раскрутится снова. Чтобы не стоять в ямах, танкистов обучали раскручивать турбину до максимальных оборотов, а затем в яме замедляться с помощью системы торможения. Танк при этом не глохнет — так как нет жесткой связи между турбиной двигателя и трансмиссией, между ними связь только газодинамическая, однако топливо продолжает литься рекой. «В танковом газотурбинном двигателе была изначально применена не совсем правильная идеология подачи топлива, — объясняет Сергей Суворов. — Например, в ряде авиационных газотурбинных двигателей после запуска автоматически поддерживается заданное значение постоянных оборотов, а регулирование мощности на валу осуществляется за счет изменения подачи топлива, без изменения частоты вращения турбины. Если бы в танковом двигателе существовала такая же система, тогда и расход топлива был бы почти таким же, как на дизеле». Впрочем, конструкторская мысль не стоит на месте. Уже разработан перспективный газотурбинный танковый двигатель ГТД-1500, который по экономичности не уступает дизелям.
Пока страшно не станет
Я стою на танковом полигоне в подмосковной Кубинке перед своей мечтой — танком Т-80У. Для неспециалиста он совсем неотличим от других массовых советских танков типа Т-72, но с ними его роднит только тип боеприпасов.Т-80 устроен совсем иначе, чем обычные дизельные танки, но управляется гораздо проще, инструктирует меня командир танка сержант Степанов. В нем всего две педали, и он никогда не глохнет. Правая педаль газа отвечает за подачу топлива, а левая — за работу регулируемого соплового аппарата, РСА. Правой педалью газа ты раскручиваешь основную турбину, а левой меняешь положение лопаток силовой турбины. Сержант Степанов рекомендует мне держать правую педаль на максимуме, а работать только левой. Отпустил — несешься вперед, нужно подтормозить — слегка нажал, лопатки поменяли угол, скорость замедлилась. Нажал сильнее — они приняли отрицательный угол, и Т-80 тормозит турбиной. Нажал еще сильнее — и только тогда в дело вступают гидравлические тормоза. «Выжал РСА, включил передачу и движешься, — я внимаю каждому слову Степанова, — мощный двигатель Т-80 никогда не заглохнет, если не кончится горючее. Не связанную валом с компрессором силовую турбину раскручивает поток горячего газа из газогенератора. Даже если турбина застопорится, ничто не помешает газогенератору продолжать работу. Если на подъеме мощности не хватает, танк просто останавливается, но турбина не глохнет. Переключаешься на пониженную и вперед. А на Т-72 идет нагрузка на дизель. Так как у него прямое сцепление с двигателем, при подъеме в гору надо нажать сцепление, включить передачу, и в этот момент можно скатиться назад».
46-тонная машина стоит как вкопанная, и не верится, что эту массу железа что-то может сдвинуть с места. Выполняю все рекомендации Степанова, и Т-80 резво начинает движение по полигону. Левый рычаг на себя, газ не сбрасываем, и танк легко, почти на месте делает полицейский разворот! И это 46-тонная машина! Летим к небольшой полигонной горке. Переключаемся на передачу ниже, и танк без надрыва взлетает на самый верх, турбина монотонно свистит за спиной. Уже через десять минут езды я чувствую себя заправским механиком-водителем и жалею, что в армии попал не в танковые войска.
«Я управлял и Т-72, и Т-90, но для меня самый лучший танк — Т-80, — говорит сержант Степанов. — Т-80 ускоряется очень быстро, быстро набирает скорость и движется намного быстрее, чем Т-72. Если Т-72 пойдет по ровной дороге 70 км/ч, то Т-80 можно разогнать, пока страшно не станет». И это тот случай, когда я готов подписаться под каждым словом.
www.globalwarnews.ru
В середине 1943 года доктор Альфред Мюллер (Alfred Mueller), работавший инженером в компании Junkers, а затем Heinkel-Hirth над проектами турбореактивных двигателей обратился в Heereswaffenamt с предложением использовать газотурбинные двигатели на немецких танках. Среди его аргументов главными было гораздо большая мощность на единицу массы у газотурбинных двигателей в сравнении с обычными двигателями внутреннего сгорания. Что по мнению конструктора позволит за счет увеличения мощности при уменьшении массы добиться лучших скоростных характеристик у танков. И несмотря на то что газотурбинные двигатели характеризировались большим расходом топлива, тот факт что этим топливом был керосин которого в Германии к концу войны было с избытком стало доводом к развитию этого проекта. Проблему передачи мощности от турбины к ходовой части изначально планировалось решить с помощью электропередачи (по типу Порше) но от этой идеи отказались из-за дефицита меди. В дальнейшем разрабатывались проекты с гидравлической либо механической передачей. Газотурбинные двигатели предполагалось устанавливать для испытаний на танки «Пантера» и «Ягдтигр». Первоначально Мюллер спроектировал установку на базе двигателя Heinkel HeS 011. однако из за ряда технических проблем это проект был отклонен.
Следующим проектом стала установка GT 101
Она предполагала использование газотурбинного двигателя на базе BMW 003 и гидравлическую систему отбора мощности. В двигатели были применены вращающиеся форсунки позволявшие ему работать на плохо очищенном топливе. Отработанные газы выбрасывались в атмосферу через большой диффузор расположенный в корме танка, что во-первых существенно снижало защищенность кормы, в во-вторых делало некомфортным пребывание пехоты рядом с кормой танка. Гидравлическая автоматическая коробка передач была изготовлена компанией Zahnradfabrik of Friedrichshafen имела двенадцать скоростей и электронное автоматизированное управление. На полных оборотах турбины - 14000 оборотов в минуту, сам двигатель также выступал как огромный маховик, накапливая значительную энергию и обеспечивая за счет этого прекрасные ходовые характеристики. С точки зрения мощности и энерговооруженности GT 101 было удивительно эффективным. Его суммарная мощность составляла 3750 л.с., из которых 2600 л.с. из которых уходило на работу компрессора, а 1150 л.с. уходило на коробку передач. При этом вес двигательной установки в сборе составлял 450 кг (без коробки передач). Для сравнения двигатель Maybach HL230 P30 при мощности 620 л.с. имел вес - 1200 кг.При этом с двигателем Maybach HL230 P30 танк Пантера имел удельную мощность около 13,5 л.с. / т, а с GT 101 этот показатель составил бы 27 л.с. / т, - существенно обгоняя по этому показателю любой танка Второй мировой войны.Т-34 – около 17 л.с. / тоннуШерман – около 13 л.с. / тоннуЕстественным недостатком системы был огромный расход топлива, что заставляло искать место внутри бронекорпуса для размещения дополнительных топливных баков.
Продолжая работы над GT 101, Мюллер создал еще один проект позволявший решить проблему с отводом отработанных газов . Новый проект был утвержден в декабре 1944 г.
И получил обозначение GT 102.
Основная конструктивная идея GT 102 был в разделении агрегатов компрессора и основного двигателя. Соответственно размеры по сравнению с GT 101 уменьшились. Более короткий двигатель устанавливался поперечно в верхней части моторного отсека пантеры, в более широкой области над гусеницами, соответственно изменилась конструкция верхней части МТО танка. Силовая установка размещалась полностью в заброневом пространстве и конструкция не имела элементов ослабляющих защищенность кормовой части танка. Кроме того за счет более компактного размещения в МТО появилось пространство для дополнительных топливных баков. Запас топлива повысился до 1400 литров что позволило достигнуть запаса хода аналогичного для танков с бензиновым двигателем. В целях дальнейшего улучшения компоновки МТО конструкция установки GT 102 была несколько изменена - новая конструкция получила название GT 102 Ausf. 2.По сравнению с GT 102, GT 102Ausf. 2. имел более компактный компрессор, а сам двигатель имел большую длину и поворотные форсунки от GT 101 – что обеспечивало работу на низкосортном топливе.
Большая часть энергопотерь газотурбинного двигателя приходиться на горячий выхлоп. Для того чтобы вернуть часть этой энергии, можно использовать горячий выхлоп для предварительного нагрева воздуха после компрессора, прежде чем она поступает в камеру сгорания, используя теплообменник. Данный принцип используют двигатели с рекуператорами. Инженер W. Hryniszak из компании Brown Boveri (спасибо gur64 за уточнение) разработал рекуператор для установки GT 102 – установка с рекуператором получила название GT 103 Рекуператор представлял из себя пористый керамический цилиндр. Применение рекуператора по оценкам позволяла достичь 30% экономии топлива. Все эти проектные работы были свернуты в связи с окончанием войны.
Вот так могли выглядеть танки Пантера оснащенные газотурбинными двигателями. 
(модели Дж. С. Карбонел)
Более подробно об этих двигателях вы можете прочитать в книге«German Jet Engine and Gas Turbine Development 1930-1945» Antony L. Kay.
как я писал выше - для испытаний предполагалось устанавливать газотурбинные двигатели на шасси танков Пантера и Ягдтигра.
По наводке radarytch - публикую эскизы установки ГТД в корпусе Ягдтигра или Тигра-2 из книгиW. J. Spielberger "Tiger + KingTiger and its Variants"
У Порше данные разработки проходили под шифром "Агрегат- 305"
Фото модели Тигра II c ГТД (K.Мелроусе)-
shushpanzer-ru.livejournal.com
