ПЕРСПЕКТИВЫ НИОКР ПО ТАНКОВЫМ ГТД В РОССИИ
Если это там, то почему тут?
(М. Жванецкий, писатель)
Наиболее действенно влиять на мощность, экономичность, вес и габариты танковых ГТД могут повышенные параметры термодинамического цикла (температура газа перед турбиной и степень повышения давления).
В 1976 г. в СССР началось серийное производство танковых газотурбинных двигателей — ГТД-1000Тдля танка Т-80 с допустимой рабочей температурой газов перед турбиной 967°С [31].
С того времени двигателестроители завода имени В.Я. Климова (г. Санкт-Петербург) сумели (или сочли возможным) поднять температуру газов у ГТД-1000ТФ (мощность двигателя 1100 л.с.) до 997°С, т.е. на 30°С; у ГТД-1250 (мощность 1250 л.с.) до 1067°С, т.е. еще на 70°С; у ГТД-1400 (серийный двигатель ГТД-1250 с кратковременным форсированием мощности до 1400 л.с.) до 1087°С — еще на 20°С [32].
Конечно, у танкового газотурбинного двигателя должен быть повышенный запас прочности по всем элементам лопаточных машин по сравнению с авиационными двигателями, так как установленный в танк двигатель должен выдерживать высокие ударные нагрузки при выстреле и при движении танка по пересеченной местности. Следует учитывать частые изменения режима работы двигателя, чего нет в авиации, быстрые разгоны и резкие торможения с помощью регулируемого соплового аппарата (РСА), сопровождающиеся бросками температуры газов на 60—100°С, большое количество остановок и необходимость частых пусков двигателя, трудности в организации охлаждения коротких лопаток турбины [22]. Но у газотурбинного двигателя AGT-1500, применяемого на американском танке M1 «Абрамс», при наличии тех же факторов внешнего воздействия на двигатель максимальная температура газа составляет 1193°С, т.е. на 226°С выше, чем у ГТД-ЮООТ, или на 126°С больше, чем у ГТД-1250 [22, 33].
Следовательно, причиной, сдерживающей улучшение топливной экономичности ГТД танка Т-80, является не отсутствие соответствующих жаропрочных и жаростойких сплавов или керамических материалов, о чем пишут В. Козишкурт и А. Ефремов (ОАО «Спецмаш») [34], Б.В Овсянников (КБТМ) [35] и профессора Омского танкового инженерного института Н.И. Прокопенко и А.А. Соловьев [20]. Ограничение роста температуры газов перед турбиной ГТД танка Т-80 вызвано стремлением исключить плавление и отложение пыли в проточной части двигателя, приводящее к ненормальной работе двигателя и резкому ухудшению его характеристик. Этот недостаток отечественного ГТД танка Т-80 является платой за столь сильно рекламируемую компактность МТО и применение необслуживаемого бескассетного воздухоочистителя.
Вспомним, что при эксплуатации танка Т-80У в условиях жаркого климата пустынно-песчаной местности ГТД переводится на режим «Пустыня», ограничивающий подачу топлива в двигатель с целью уменьшения температуры газа ниже температуры плавления компонентов пыли (температура плавления этих компонентов у туркменской пыли около 925°С) [36] с неизбежной при этом потерей мощности и ухудшением экономичности двигателя. Это объясняет причину возникшего тупика в перспективе дальнейшего улучшения топливной экономичности отечественного ГТД танка Т-80У до уровня дизельных танков [37].
Такой же тупик возникает на пути повышения номинальной мощности двигателя. Резервы по повышению КПД газотурбинного двигателя практически исчерпаны, изделия «37» и «73» с осецентробежными компрессорами, имеющие более высокие КПД, представляют собой принципиально новую конструктивную схему ГТД, имеют пониженный ресурс по абразивному износу лопаток осевого компрессора пылью. Уровень температур газа перед турбиной в режиме «Пустыня» не может быть поднят выше планки, установленной для двигателей ГТД-1000 ТФ и ГТД-1250, либо этот подъем будет несущественным, хотя уровень рабочих температур газа, допускаемых в современных авиационных ГТД, способен полностью расплавить любые пыли, встречающиеся в эксплуатации, даже кварцевые (!) (температура полного расплавления кварцевой пыли 1460-1б80°С) [36].
Титульный лист отчета о завершении работ по экспериментальному образцу танка «Объект 167Т» с ГТД-ЗТ
А.С. Ефремов, возглавлявший работы в Туркмении в поисках защиты ГТД от пылевых отложений, после того, как были испробованы все экзотические мероприятия, назвал еще одно, может быть, самое главное… Вот как об этом он вспоминает: «Апробированные способы «лечения» не давали эффекта… Глубокий анализ причин пылевых отложений приводил к выводу — надо снижать температуру газа перед сопловым аппаратом ориентировочно градусов на 40—50. То есть уйти за пределы температур начала плавления пылевых частиц (967°С — 50°С = 917°С. — Прим. авт.) С тех пор появился специальный тумблер на РТ (регулятор температур), переключающий на более низкие температуры регулировку газов двигателя при его работе при лессовой запыленности» [38]. Тот же А. Ефремов вкупе с В. Козишкуртом пишут: «Расчеты показывают, что при доведении температуры газов на входе в турбину до 1316—1370°С (что возможно при применении керамических материалов) реально получить расход топлива до 86 г/кВт?ч (117 г/л.с.?ч), а тепловой КПД 53%. Что меняет представление об экономичности газовой турбины» [34].
Компоновка МТО «Объект 167Т»
Силовая установка танка «Объект 167Т»
Продольный разрез двигателя ГТД -1000ТФ
Это ничего не меняет в нашем представлении об экономичности виртуального двигателя, скажем мы, так как истинная экономичность при эксплуатации танка на южных границах нашей страны будет зависеть от максимальной температуры 917°С. Зато меняется наше отношение к опытному инженеру и, как видно, большому ученому А.С. Ефремову, который не только не признает, что применяемая в танке Т-80 система воздухопитания двигателя с бескассетными воздухоочистителями препятствует применению современных технологий по повышению эффективных показателей ГТД (мощности и экономичности), но пытается убедить заказчика в перспективности работ по созданию более мощных и экономичных танковых двигателей в принятой схеме системы воздухопитания. Конечно, в рекламных целях и при демонстрации скоростных характеристик танка Т-80У на выставках вооружений можно говорить о достижении мощности ГТД — 1400 л.с., но только с оговоркой — режим «кратковременный». Остается задуматься над вопросом: в каких регионах мира могут находиться будущие театры военных действий с применением газотурбинных танков?
Неужели только в центре России?!
В послесловии к своей статье В. Козишкурт и А. Ефремов еще раз подчеркнули особую роль в системе вооружения России танка Т-80, который, «опередив свое время, ворвался в XXI век с огромным, неисчерпаемым потенциалом. С точки зрения политики активной обороны, провозглашенной специалистами, потенциальных источников будущей войны, климатических и географических особенностей отечественных регионов (выделено нами), ГТД является сегодня идеальной энергетической установкой для танков настоящего и будущего» [34]. Обращаем внимание читателя на то, что впервые создатели танка Т-80 публично признались в ограниченной возможности применения этого танка — только на территории России.
Между тем заказчик ставит вопрос перед российскими танкостроителями о том, чтобы отечественные танки были конкурентоспособными на мировом рынке вооружений.
Это увеличивает загрузку отечественных танковых заводов экспортными заказами, обеспечивает совершенствование конструкции и технологии изготовления танков, и, что крайне важно, снижает их стоимость. Ну а как отнестись к заявлению о том, что «ГТД является сегодня идеальной энергетической установкой для танков настоящего и будущего», свидетельствуют материалы конференции «Броня-2002», прошедшей в Омске. В решении этой конференции, участие в которой принимал генеральный заказчик, поставлена задача перед разработчиками Т-80 и танкового газотурбинного двигателя о создании принципиально новой силовой установки, оснащенной газотурбинным двигателем с теплообменником (как на американском танке M1).
Во-первых, это является признанием несостоятельности ранее взятого курса на создание малогабаритного МТО танка Т-80 с бескассетным ВО. Во-вторых, требует обязательной установки воздушных фильтров высокой очистки и резкого наращивания объемов МТО до 5,8 м3. Такое копирование автоматически перенесет на отечественный перспективный танк все известные недостатки «Абрамса» и приведет к беспрецедентному по объему выделению средств, рассчитанному на десятки лет.
Хочется верить, что наша публикация побудит специалистов задуматься и затем внятно и честно ответить на вопрос: на развитие, совершенствование и производство каких танков — дизельных или газотурбинных — должны быть направлены сегодня средства Министерства обороны России?
Было бы безумием пойти по американскому пути, имея уже на вооружении России 14 модификаций танков семейства Т-80 [39], миллиарды затраченных средств и несколько десятилетий напряженной работы многих предприятий страны, чтобы клонировать его рождение еще раз с узнаваемыми признаками американского танка «Абрамс».
МТО танка Т-80БВ с ГТД-1000ТФ
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
military.wikireading.ru
С 1968 г. на "Заводе имени В.Я.Климова" ведутся работы по танковым газотурбинным двигателям.
Первым результатом этой работы стало принятие на вооружение Советской Армии танка Т-80, оснащенного первым в мире серийным танковым ГТД ГТД-1000Т, разработанного под руководством Генерального конструктора С.П.Изотова и Главного конструктора П.Д.Гавры.
Конструктивные особенности двигателя: газогенератор с турбокомпрессором низкого и высокого давления; рабочие колеса компрессоров - центробежные, закрытого типа, литые зацело с покрывными дисками; камера сгорания - кольцевая, многофорсуночная, с поворотом газового потока на 180°; осевая одноступенчатая турбина компрессора высокого давления с охлаждаемым сопловым аппаратом; осевая одноступенчатая турбина компрессора низкого давления; осевая одноступенчатая силовая турбина с регулируемым сопловым аппаратом; выхлопной патрубок с поворотом потока газа соосно с продольной осью двигателя; теплоизоляция наиболее горячих корпусов двигателя и выхлопного патрубка; организованы места установки и крепления на двигателе масляного бака, электрогенератора, воздухоочистителя со встроенными воздушно-масляными радиаторами и вентиляторами системы охлаждения. Величины удельной габаритной мощности, удельного расхода топлива и веса созданной конструкции для выбранной схемы двигателя превосходят известные мировые образцы.
Создание танкового ГТД стало трамплином для многих нововведений в двигателестроении. Впервые для очистки двигателя от пылевых отложений применены специальные пневмоударники, которые позволяют двигателю пропускать за свой ресурс около полутонны пыли без обслуживания воздухоочистителя. Для торможения танка сконструирован регулируемый сопловой аппарат. Для обеспечения работы различных систем танка при выключенном основном двигателе использована вспомогательная силовая установка, существенно уменьшающая суммарный расход топлива на один час работы систем танка.
N = 1000 л.с.
Суд. = 0,240 кг/л.с.ч
Gм ≤ 0,2 л/ч
Gв = 4 кг/с πк = 9,5
Тг макс. = 1240 К
Lдв. = 1494 мм
bдв. = 1042 мм
hдв. = 888 мм
Мдв. = 1050 кг
В дальнейшем двигатель был форсирован до 1100 л.с. и получил индекс ГТД-1000ТФ. Этот двигатель устанавливался на танки Т-80Б, Т-80БВ и Т-80У раннего выпуска.
N = 1100 л.с.
Суд. = 0,235 кг/л.с.ч
Gм ≤ 0,2 л/ч
Gв = 4,2 кг/с
πк = 10,2
Тг мах = 1260 К
Lдв. = 1494 мм
bдв. = 1042 мм
hдв. = 888 мм
Мдв. = 1050 кг
В 1990 г. на вооружение был принят модернизированный танк Т-80У с двигателем ГТД-1250 мощностью 1250 л.с., который обеспечил танку максимальную скорость до 80 км/ч и удельную мощность 27,2 л.с./т. По маневренным, тягодинамическим и скоростным качествам Т-80У является мировым лидером, за что получил название "летающий танк". По сравнению с дизельным двигателем ГТД-1250 обеспечивает танку более высокую оперативную готовность, легкость пуска при низких температурах (до -40°С), лучшую проходимость на грунтах со слабой несущей способностью, снижение затрат мощности на систему охлаждения, лучшие маскировочные качества, более низкий уровень шума, меньшую токсичность выхлопных газов, значительное снижение расхода масла, увеличение допустимого коэффициента пропуска пыли воздухоочистителем и т.д. ГТД-1250 также установлен на опытные модификации танка нового поколения "Черный орел" и ремонтоэвакуационной машины БРЭМ-80У. Разработан двигатель ГТД-1250Г с гидрообъемной передачей, которая позволяет увеличить среднюю скорость танка на 10...15%, запас хода на 8...10%, а также маневренные качества танка. Двигатель прошел весь комплекс испытаний и рекомендован к серийному производству.
N = 1250 л.с. Суд. = 0,225 кг/л.с.ч Gм ≤ 0,2 л/ч Gв = 4,6 кг/с πк = 10,5 Тг макс. = 1270 К Lдв. = 1494 мм bдв. = 1042 мм hдв. = 888 мм Мдв. = 1050 кг
На базе ГТД-1250 согласно программе "Дебют" создан двигатель "Изделие 29Д" для специальной командно-штабной бронемашины с полностью герметичной кабиной и созданной на ее базе бронемашины "Ладога", которая, принимая участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, вплотную подъезжала к 4-му энергоблоку. Кроме этого, были созданы экспериментальные двигатели с осевым и осецентробежными компрессорами, теплообменниками, а также двигатели для тягачей ракет Минского завода колесных тягачей. Разработана модификация двигателя ГТД-1250 с кратковременным режимом в 1400 л.с. В настоящее время заканчиваются работы по двигателю ГТД-1500 (с возможностью установки гидрообъемной передачи) мощностью 1500 л.с. ГТД-1500 создается с применением новейших материалов и технологий.
N = 1500 л.с. Суд. = 0,215 кг/л.с.ч Gм ≤ 0,2 л/ч Gв = 5,5 кг/с πк = 12 Тг макс. = 1340 К Lдв. = 1484 мм bдв. = 1391 мм hдв. = 937 мм Мдв. = 1300 кг
Танковые ГТД, кроме транспортных средств, могут быть применены в качестве газотурбинного привода для электрогенераторов, насосов, компрессоров, вентиляторов, а также для сушки струей выхлопных газов строящихся сооружений и крупных помещений, очистки от снега и льда с автомобильных и железных дорог и т.п.
www.propulsionplant.ru
Очень жаль, читать в вашем достаточно солидном издании такую "статью". Тем более обидней читать ее накануне 25-летнего юбилея принятия танка Т-80 с двигателем ГТД-1000Т на вооружение Сов.Армии – 06.07.01. А еще обидней читать такие "статьи" после демонстрации возможностей танков-"соперников" Т-80У и Т-90С на выставке, прошедшей в Омске в июне с.г. и показавшей (в который раз!) who is who в танковом мире. Почему-то на ум приходит мысль, что публикация эта – заказная. Во-первых, еще совсем недавно, НВО опубликовало, правда, очень маленькую заметку о блистательном выступлении Т-80У в Омске (помните, когда Т-90С не справился с маневром, достаточно простым, и снес деревце, после чего сломался! – кстати, в какой-то мере по вине маломощного ДИЗЕЛЬНОГО двигателя!). А, во-вторых, "статья" напечатана перед самым открытием выставки в Н.Тагиле. Выводы делайте сами. Да, а в-третьих, уж больно странное имя автора – Эрий Вавилонский, очень похожее на псевдоним (правда, тут я могу и ошибаться). Но, все по порядку. Название "статьи" – «А дизель все-таки лучше». Так, давайте разберем, в чем же "дизель лучше". Я не буду комментировать ту часть "статьи", где описывается история создания ГТД тагильцами, который они действительно не сумели создать, но ЭТО еще не значит, что никто другой не сумел создать надежный танковый ГТД. Не буду вдаваться и в подробности истории создания ГТД-1000Т/ГТД-1250. Сначала для справки скажу следующее (т.к. по опыту общения даже с танковыми специалистами знаю, что они мало себе представляют, что такое есть Т-90С). Т-90С – есть ни что иное, как танк Т-72 с комплексами вооружения, защиты, наведения и т.д. и т.п. от... правильно, от Т-80У, разработанные в КБ-3 Кировского завода. Поэтому условно примем, что боевые качества обоих танков одинаковы. И будем рассматривать те качества танков, которые зависят напрямую от двигателя: динамические, скоростные, маневренные. Рассмотрим, также и "проблемы" ГТД – пылеочистку, "прожорливость" и др. Мощность дизеля В-84МС – 840 л.с., ГТД-1250 – 1250 л.с. (даже не вдаюсь в подробности, что на "звездочку" у Т-90С поступает меньше 800 "лошадей"), а массы у танков одинаковые – по 46 т. Кстати, в Омске было объявлено, что на Т-90С установлен дизель с 1000 л.с. (слышали бы вы хохот, раздавшийся среди специалистов по этому поводу). Но... это – блеф чистой воды. Этого двигателя нет! Т.е. опытные экземпляры есть, но двигатель, как принято говорить у двигателистов, не работает. Он не сумел пройти госиспытаний, на испытаниях в Индии сгорел. И по выступлению Т-90С было видно, что силенок как ему не хватало, так и не хватает. Для несведущих надо сообщить следующее, что в России существует госпрограмма, по которой ЗАПРЕЩЕНО критиковать танк Т-90С, а следовательно дана команда всюду ПРОДВИГАТЬ этот танк. А знаете почему? Потому что в свое время Ельцин сказал, что лучшие танки и двигатели делают на Урале. И теперь, в т.ч. и большие генералы с лампасами не знают, что с этим делать. Наворотили с "соперничеством" Т-80У и Т-90С столько, что сами запутались. По ТТХ максимальные скорости Т-90С и Т-80У – 60 и 70 км/час соответственно. Но на самом деле, максимальная скорость Т-80У – 80 км/час, и это доказано, в т.ч. на тендерных испытаниях в Греции в 1999 г. (существует официальное заключение тендерного комитета). Ну, а говорить, что такая скорость танку не нужна и приводить пример о скорости движения в колонне в 25-35 км/час – мягко говоря, глупо. Т.к. существуют еще марш-броски, маневры на поле боя, атаки и т.п. Кстати, на маршах, проводившихся во время совместных испытаний между дизельными танками и Т-80, танки с ГТД всегда приходили (в колонне!) первыми, намного опережая своих визави. Очень странно звучит фраза, что скорость в 25-35 км/час "принята во всех странах мира для танковых колонн" и что увеличение скорости "приводит к наездам" танков друг на друга, "к другим ошибкам экипажа или растягиванию колонны". Ну, о том, что во всем мире основные боевые танки весят не менее 55 тонн, а то и все 70 при мощности двигателей в 1000-1500 л.с., автор помалкивает, а следовательно и не удивительно, что у таких танковых колонн и скорость будет на уровне 25-35 км/час. А по поводу "ошибок экипажей", так это вопрос не к танку или двигателю, а к товарищам генералам, которые за 25 лет не научили ездить механиков-водителей с большей скоростью "без наездов друг на друга". Кстати, о скорости. Суворов бывало делал марш-броски по 70-100 верст в сутки, в то время как в остальном мире "принято" было ходить по 20, ну, 30 верст от силы. Выводы делайте сами. Теперь о динамических качествах, т.е. о приемистости. Дизель имеет 7 передач, ГТД-1250 – 4 передачи, причем, как правило, используются только 2. Скорость 50 км/час Т-80У набирает за 30 сек! О маневренности... Это надо просто увидеть. И сравнить. И все сразу станет понятно. Из "статьи" следует, как только тагильцы столкнулись с проблемой очистки воздуха, так сразу "на этом работы можно было прекращать". Действительно, очистка проточной части ГТД от пылевых отложений явилась самой главной проблемой в создании таких двигателей. Не буду вдаваться в подробности, скажу главное. Конструкторы "Завода Климова" применили инерционный способ очистки ГТД, так называемый циклонный, основанный на использовании центробежных сил, который, во-первых, ограничивал от использования громоздких агрегатов, а, во-вторых, давал относительно высокий процент – 97% – очистки воздуха. Но все-таки частицы размером менее 10 микрон оседали в проточной части. Для борьбы с этими отложениями "климовцы" изобрели УНИКАЛЬНЕЙШИЙ способ виброочистки. По окружности корпуса соплового аппарата турбины ВД расположили 8 пневмоударников. Они, ударяя, встряхивают отложения, которые потом сжигаются. Кроме этого, перед запуском и после остановки двигателя происходит продувка для удаления остаточных несвязных пылевых концентраций. Весь этот процесс внесен на циклограмму и работает АВТОМАТИЧЕСКИ. (Напомню, время изобретения метода – начало 70-х годов!). Благодаря этому методу ГТД может пропускать за свой ресурс более 500 КГ пыли, и что самое главное, БЕЗ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЯ. Показатель допустимого коэффициента пыли у ГТД-1250 выше дизельных двигателей в 7-10 раз! Так, кто работает надежней и не перегревается в условиях запыленности и жарких условиях? Думайте сами. Американцы на «Абрамсе» пошли другим путем. Они применили неэффективные барьерные фильтры – кассеты, которые представляют собой громоздкий агрегат объемом 2 кубометра! И в этом, действительно, прав автор "статьи": "во время "Бури в Пустыни" "Абрамсы" буквально задохнулись от пыли во время первого же походного марша в составе колонны". Танкисты вынуждены были каждые 15 МИНУТ вылезать из танка и всем экипажем ЛОМАМИ ВЫБИВАТЬ пыль из кассет, о чем есть документальные свидетельства в виде фотографий. На наших "восьмидесятках" такого НЕТ! Еще раз говорю, что воздухоочистель не обслуживается экипажем. Но вывод автора о том, что "в жарких странах, в горных условиях система защиты ГТД (имеется ввиду любой ГТД – daniz) от перегрева ограничивает использование полной мощности двигателя, ухудшая подвижность газотурбинных танков", мягко говоря не корректен. Автор подменил сравнение дизеля с ГТД-1250 на сравнение дизеля с любым ГТД, и получил вывод, который очень его устраивает. Но, к его сожалению, двигатель ГТД-1250 работает куда более надежно в жарких условиях и условиях запыленности, нежели дизель, о чем говорят отчеты по результатам последних испытаний Т-90С в Индии и Т-80У в Греции, где тендерный комитет особо отметил НАДЕЖНУЮ работу двигателя ГТД-1250 по сравнению с двигателями других танков (Абрамса, Леклерка, Леопарда 2, Челенджера 2, Т-84). А между прочим Греция – это и горные условия, и условия запыленности. Если говорить о других конструкторских "фишках" ГТД-1250, то их очень много. Скажу только о некоторых. Для торможения танка был сконструирован специальный регулируемый сопловой аппарат, который значительно повысил маневренные качества танка. В конструкции ГТД возможно применение гидрообъемной передачи (ГОП), которая ведет к увеличению на 10-15% скоростных и маневренных качеств, запаса хода танка. В составе силовой установки танка применен вспомогательный энергоагрегат ГТА-18А мощностью 30 л.с., встроенный в общую систему работы основного ГТД. ГТА-18А обеспечивает работу различных систем танка при ВЫКЛЮЧЕННОМ основном двигателе, на стоянках или в состоянии "ожидания". На дизельных российских танках такого агрегата нет. А если учесть, что в расчете на один "боевой день" (50% в движении, 50% на месте) расход топлива у Т-80У уменьшается до 60 л/час (у дизельных танков без ВСУ этот показатель равен 100-150 л/час), то и все разговоры о "прожорливости" как-то затухают. К тому же, ГТД-1250 ПРАКТИЧЕСКИ НЕ РАСХОДУЕТ МАСЛА, и этот показатель лучше, чем у дизелей в 16-20 раз! А стоимость масла, между прочим, в 5-10 раз выше стоимости топлива. Это к вопросу об экономичности. Так что думайте. Если говорить о других преимуществах ГТД перед дизелем, то стоит отметить следующее:• легкость пуска от +40 до -40 градусов Цельсия (просто нажми кнопку и ничего не надо подогревать). Оперативная готовность Т-80У – 3 минуты, у дизельных российских танков – до 30 минут, а то и более (думайте и сравнивайте).• незаглохаемость двигателя при увеличении нагрузки, например, при утыкании танка (танкисты знают, что это такое и как с этим бороться на дизельных танках).• малые объем и масса двигателя (1050 кг при 1250 л.с.), а следовательно выигрыш в массе танка и объеме МТО.• отсутствие жидкостной системы охлаждения, а следовательно затрат мощности на нее.• более высокий ресурс двигателя (в 2-3 раза).• снижение уровня шума (если кто-нибудь стоял перед идущим на вас Т-80, то знает, что его практически не слышно) и заметности выхлопных газов в 2-3 раза, а следовательно увеличение шумо– и тепломаскировки.• вследствие более легкой управляемости танка снижение утомляемости и увеличение боеготовности экипажа (об этом я лично беседовал с механиками-водителями Т-80, которые были в восторге от службы на эти танках).• возможность работы двигателя как на дизельном топливе, так и бензине, керосине и их смесях в любой пропорции, возможность перевода на газообразное топливо.• и т.д и т.п. Автор рассказывает нам про то, как "тагильские конструкторы нашли в себе инженерное мужество остановиться и свернуть с тупикового пути, которым все-таки пошли разработчики газотурбинных "Абрамсов" и наших отечественных Т-80". Но, наверное, он не знает, что тагильцы поставили на Т-72 двигатель ГТД-1250 и результатами его испытаний остались очень довольны. Правда эти восторги высказываются на низшем "конструкторском", а не высшем "генеральском" уровне. Про то, как возможности "газотурбинных и дизельных двигателей выравниваются" можно судить опять же по омской выставке. Т-80У делал, что хотел: прыжки с трамплинов со стрельбой – пожалуйста, двойной прыжок со стрельбой – будьте любезны, проезд по склону – ради бога, развороты на месте, вокруг оси – запросто (кстати, чуть ли не быстрее поворота башни). А в завершение демонстрации поперек переехал канаву глубиной примерно 3 м и шириной примерно 8-9 м. Всего этого делать Т-90С (или другой любой советский дизельный танк) НЕ УМЕЕТ. Ему не хватает более мощного двигателя "нового поколения", скажем на 1200-1300 л.с., хотя бы на 1000 л.с. Но такого двигателя нет и в ближайшем будущем НЕ БУДЕТ. По той простой причине, что двигатель нужно создать в тех же массо-габаритных размерах, а это на сегодняшний и, даже, завтрашний день не возможно. К тому же НИКОГДА дизель не "обретет лучшие достоинства (каково?! – daniz) газотурбинных машин", а их я выше перечислил, в силу своих конструктивных особенностей. Хочу также отметить, что "перспективное развитие танкостроения ... в НАТОвских государствах, включая США, связывается сегодня только с использованием дизельных двигателей" не потому что дизель лучше, а потому что они не смогли создать надежный ГТД. НО МЫ-ТО СМОГЛИ!!! А, что касается "развития танкостроения в России", то оно определяется на 95% не объективными причинами, а маразмом наших генералов от бронетехники (для которых лучшие танки – это Т-54 – "два рычага и педаль") и руководителей от политики. Хочу еще сказать, что "климовцы" создали двигатель ГТД-1400 с кратковременным режимом ("форсажом") в 1400 л.с. для включения во время маневров на поле боя, а также имеют в большой степени готовности двигатель ГТД-1500Г (с ГОП) мощностью 1500 л.с. при чем в тех же массо-габаритных размерах. Но денег на окончание работ им не выделяют (вспомните о госпрограмме), зато миллионы долларов идут в Н.Тагил на выполнение индийского контракта, с которым Россия еще нахлебается (и никуда еще триста танков не ушли, и ни какую правоту не подтвердили, пока все наоборот, двигатели горят, двигатели не работают). Автор рассказывает нам о дороговизне ГТД по сравнению с дизелем, но наверное три лошади стоят намного дешевле (на несколько порядков, а не в пять-десять раз), чем один танк с экипажем в три человека. Я уж не говорю о цене их жизней. Так что для людей думающих это не аргумент. В заключении хочу отметить, что авиастроение уже на рубеже 30-40-х гг. 20-го века поняло о тупиковости применения именно поршневых двигателей и перешло на использование ГТД. А это говорит о многом. Сравнивайте и думайте.Материал позаимствован с сайта: alexfiles99.narod.ru |
t80leningrad.narod.ru
При работе двигателя топливо из бака через фильтр грубой очистки 30 поступает к коловратному подкачивающему насосу 28 и далее под небольшим избыточным давлением проходит через фильтр тонкой очистки 29 и подается ко входу основного топливного насоса системы регулирования двигателя. Плунжерный насос регулятора 26 повышает давление топлива и подает его через дозирующую иглу 13 системы регулирования к форсункам 17, установленным в камере сгорания двигателя. Необходимость двойной очистки топлива диктуется тем, что система регулирования ГТД имеет значительное число клапанов, золотников и других элементов, требующих для своей надежной работы отсутствия в топливе грязи, пыли и других посторонних частиц.
Коловратный подкачивающий насос 28 предназначен для создания необходимого подпора на входе в плунжерный насос регулятора 26, так как для устойчивой работы основного плунжерного насоса недопустимы разрежение на его входе и образование паро-воздушных пробок. Коловратный насос 28 приводится во вращение через зубчатую передачу от турбины компрессора двигателя. Плунжерный насос регулятора 26 приводится в действие от ротора компрессора. Насос плунжерного типа состоит из ротора 27, наклонной шайбы 25, плунжеров 24 с гильзами 23. Наклонная шайба 25 закреплена в корпусе насоса неподвижно. При вращении ротора благодаря наклонному положению шайбы 25 плунжеры 24 совершают возвратно-поступательное движение в гильзах 23, расположенных в роторе насоса. При этом каждый плунжер при движении вниз засасывает топливо через всасывающее окно золотника и выталкивает его через нагнетающее окно золотника в линию высокого давления.
Центробежный регулятор 4 частоты вращения компрессора служит для поддержания заданной частоты вращения его ротора, определяемой положением рычага управления. Регулятор состоит из тахометрического датчика с грузиками, маятника 5, пружины 3. Ротор регулятора приводится от ротора компрессора. При вращении регулятора его грузики развивают центробежную силу, которая уравновешивается силой пружины 8, отрегулированной на заданный режим. При этом маятник 5 своей отсечной кромкой устанавливает сечение выходного окна 6. На поршень дозирующей иглы 13 воздействует снизу полное давление топлива, а сверху давление пружины 12 и давление топлива, редуцированное жиклером 11 и сечением выходного окна регулятора. На заданном режиме поршень под действием указанных сил занимает соответствующее положение и устанавливает дозирующую иглу в определенное положение.
При увеличении частоты вращения турбокомпрессора от заданного значения усилие, развиваемое центробежными грузиками, увеличивается, грузики отжимают пружину 3 вверх и разворачивают маятник 5 по часовой стрелке. Отсечная кромка маятника перемещается вправо, увеличивая сечение выходного окна 6. Перепуск топлива на слив за дозирующей иглой увеличивается, и расход топлива на двигатель снижается. Кроме того, из-за падения давления над поршнем дозирующей иглы последняя начинает перемещаться вверх, тем самым также уменьшая подачу топлива. В результате этого частота вращения турбокомпрессора снижается, и система приходит в равновесие при новом положении дозирующей иглы, восстановив заданную частоту вращения. При отклонении частоты вращения турбокомпрессора в сторону уменьшения от заданного значения происходит перемещение дозирующей иглы в сторону увеличения подачи топлива, что повышает частоту вращения турбокомпрессора.
При разгоне двигателя с режима «малого газа», так же как и при пуске, возникают опасность перегрева проточной части ГТД и возможность работы компрессора на неустойчивом режиме (явление помпажа). Поэтому одной из важнейших задач системы регулирования ГТД является обеспечение подачи топлива при разгоне по определенному закону. Один из наиболее простых временных автоматов разгона представлен на принципиальной схеме системы топливоподачи и регулирования ГТД.
При перемещении рычага управления двигателем / в положение увеличенной мощности происходит сжатие пружины 5 центробежного регулятора 4 компрессора, и маятник 5 закрывает своей отсечной кромкой выходное окно 6. Давление топлива за дозирующей иглой увеличивается, и двигатель начинает разгоняться. Так как давление топлива в полости над дозирующей иглой становится равным давлению топлива под поршнем, то под действием пружины 12 дозирующая игла 13 перемещается вниз, проходное сечение на игле увеличивается и соответственно увеличивается подача топлива в двигатель. Скорость перемещения дозирующей иглы зависит от гидравлического сопротивления дроссельного пакета 10, а закон подачи топлива определяется профилем иглы.
При сбросе газа выходное окно 6 в регуляторе турбокомпрессора закрывается и происходит уменьшение подачи топлива в двигатель за дозирующей иглой. Для того чтобы обеспечить однозначную зависимость расхода топлива от положения дозирующей иглы, необходимо обеспечить постоянный перепад давления на ее проходном сечении. Клапан постоянного перепада установлен параллельно дозирующей игле и состоит из золотника 20, мембраны 19 и пружины 18. Полость слева от клапана постоянного перепада соединена с линией высокого давления,а полость справа - с полостью за дозирующей иглой.
Производительность насоса высокого давления на всех режимах двигателя выше расхода топлива двигателя. Клапан постоянного перепада работает следующим образом. При увеличении перепада на дозирующей игле усилие топлива, действующее на клапан, перемещает его вправо. Избытки топлива перед дозирующей иглой перепускаются на слив. При уменьшении перепада давления топлива на дозирующей игле клапан слива прикрывается, что уменьшает расход топлива на слив, при этом давление топлива перед дозирующей иглой увеличивается. При уменьшении подачи топлива ниже определенного уровня на переходных процессах возможен срыв пламени в камере сгорания. Назначение клапана минимального давления 7 — обеспечить минимальный необходимый расход топлива на переходных режимах и при работе двигателя на режиме «малого газа».
Мощность ГТД при постоянной частоте вращения турбокомпрессорного блока существенно зависит от температуры окружающего воздуха и барометрического давления. Для ограничения мощности двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха служит ограничитель максимального расхода топлива 16. При увеличении расхода топлива выше заданного излишек топлива перепускается на слив. Ограничитель частоты вращения силовой турбины 14 механически связан с последней и выполняет следующие функции: уменьшает расход топлива при достижении максимальной частоты вращения ротора; выдает гидравлический сигнал на перевод РСА в тормозное положение при достижении заданной частоты вращения ротора.
Центробежный регулятор 4 при увеличении частоты вращения силовой турбины выше максимальной преодолевает сопротивление пружины 3 и поворачивает связанный с ним рычаг против часовой стрелки, открывая выходное окно 6, чем осуществляется слив топлива из полости за дозирующей иглой. Запорный клапан 15 служит для того, чтобы предотвратить подтекание топлива в двигатель через зазоры в системе регулирования при длительном его останове. Запорный клапан перекрывается вручную или электроприводом.
Система ограничения температуры газов перед силовой турбиной состоит из комплекта термопар, регулятора температуры и исполнительного механизма. Комплект термопар установлен перед силовой турбиной, и их э. д. с. подается к регулятору температуры (РТ). В регуляторе этот сигнал усиливается. Кроме того, для компенсации тепловой инерции в РТ в зависимости от скорости изменения э. д. с. термопар вырабатывается дополнительный сигнал. Суммарный сигнал сравнивается с задающим сигналом, соответствующим максимально допустимой температуре. При превышении его значения регулятор температуры выдает электрический сигнал на исполнительный механизм.
При подаче электрического сигнала на исполнительный механизм 8 якорь 9 отходит от сливного клапана, соединяя его полость со сливом. Это приводит к падению давления в полости над дозирующей иглой 13 и перемещению ее, вследствие чего уменьшается подача топлива, что предотвращает дальнейший рост температуры газов. При отсутствии напряжения на реле сливной клапан механизма 5 под давлением пружины якоря 9 закрывается.
Источники: "Без тайн и секретов", под редакцией Н.С.Попова, СПб.,1995 г.
alexfiles99.narod.ru
