ОТЕЧЕСТВЕННОМУ ТАНКУ ДАЛИ «ЧЕРНУЮ МЕТКУ»
С большим интересом прочли статью Михаила Растопшина «Бронеиллюзион» (газета «Завтра», №38 (722) сентябрь 2007 г.). Много фактов, цифр, а итог – все плохо и очень плохо. Конечно, хотелось бы рассказать «налогоплательщикам» (так называет автор всех нас) не в «общих формулировках» обо всех новинках танкового вооружения, защиты и подвижности, но, видимо, это не делается на страницах газеты. Также, впрочем, не обсуждаются и «результаты НИОКР по разработке унифицированных бортовых информационно-управляющих систем» по которым печалится автор, т.к. они «до настоящего времени отсутствуют». Разоблачения по Растопшину пестрят сильными выражениями: «деградация», «предательская ошибка», «избавление от иллюзионистов» и т.д. На вопрос «Что делать?» автор сформулировал ответ: «Сегодня танкостроение требует… избавления от иллюзионистов, которые маскируют с помощью модернизации продолжающуюся деградацию отечественной бронетехники».
Но, полагаем, в статье нет главного: требуя «форсированного развития и избавления от иллюзионистов» кандидат технических наук М. Растопшин мог бы и предложить что-то.
Мы не будем вступать с ним здесь в техническую полемику, хотя есть что сказать. Мы поделимся впечатлениями о празднике с дня танкистов и некоторыми проблемами танкостроения.
ВПЕЧАТЛЕНИЯ ПОСЛЕ ДНЯ ТАНКИСТА
Известно, что танку давно приклеили ярлык – «рожденный ползать летать не может». Это не правда – может и не только летать, но и танцевать.Россия, как и США, – единственные страны, обладающие уникальной технологией серийного производства газотурбинного двигателя для танков. Танки Т-80 успешно эксплуатируются в ряде военных округов, но, особенно, в Ленинградском военном округе. Объяснение этому простое – танк создан и производился на Кировском заводе Санкт-Петербурга. Здесь, в свое время, в период освоения машин, дневали и ночевали конструктора прославленного коллектива конструкторского бюро завода во главе с Генеральным конструктором Николаем Поповым.
В одной из частей Ленинградского военного округа стало доброй традицией демонстрировать свое воинское мастерство.
Танки Т-80БВ танцуют «Цыганочку»
На празднике не только бомонд танкостроителей Санкт-Петербурга. Много молодежи, будущих воинов. Здесь командование ЛенВО, шефы, ветераны. Здесь интересно и поучительно – это настоящий танковый салон.
Апогеем праздника стал показ техники. Воины-танкисты показывают, чего они добились. Результаты впечатляющие – одни названия фигур высшего пилотажа чего стоят: выстрел «в полете», «танковый вальс», «цыганочка». Грандиозное зрелище, когда 46-тонные монстры легко и грациозно под музыку старинного вальса или зажигательной цыганочки выписывают под аплодисменты зрителей пируэты. Грациозно останавливаясь и покачивая стволами пушек в такты вальса, они стремительно набирают скорость и закладывают крутые виражи.
Невольно сравниваешь эти па с мастерством летчиков на показах в авиационных салонах, вспоминаются недавние кадры телевидения с МАКСа-2007. Но то в воздухе, в трехмерном пространстве, а это на плоскости – на земле. И все же много общего – в необычности движения тяжелых боевых машин и легкости движений. Есть и еще одно родство с авиацией – оно, в газотурбинном двигателе. На Т-80 установлен 1250-сильный ГТД. Благодаря ему танк имеет самую высокую удельную мощность среди отечественных и зарубежных машин. Это дает возможность иметь прекрасную динамику, а технические характеристики двигателя, обеспечивают высокую плавность хода и такой, недостижимый для дизеля параметр, как незаглохаемость. Да и другие системы на высочайшем мировом уровне – ведь наука танкостроения также в Санкт-Петербурге: это ученые «ВНИИТрансмаш» – разработчики первого в мире лунохода. Определяет успех и высочайшее мастерство экипажей, особенно механиков водителей: старших прапорщиков – Сидоренко Р. и Гущина А.
Выстрел в прыжке
Алексей Гущин на вопрос: «Кто бы выиграл соревнования – танк «Абрамс» или Т-80?», — сказал: «Я знаю, что «Абрамс» уже повоевал и двигатель у него помощнее, но встречаться с ним надо не в бою, а на таких показах и соревнованиях. Думаю, что мы выиграем, уж очень тяжелый американец». Аплодисменты зрителей, подарки шефов стали наградой мастерству воинов-танкистов.
Хочется верить, что танковый салон может стать традицией Санкт-Петербургских танкостроителей, хорошие примеры заразительны. Так, в самом деле, что же делать? Первое – осваивать технику, совершенствовать воинское мастерство «до блеска».
От редакции «Отваги»: Кстати, на недавно проходившем в Алабино «танковом биатлоне» танкисты 4-й гвардейской Кантемировской дивизии на своих газотурбинных красавцах Т-80У стали настоящими героями мероприятия, продемонстрировав умение виртуозно водить свои «восьмидесятки». И все это называлось кратко – «танковый балет».
МОДЕРНИЗАЦИОННЫЙ РЫВОК
Второе – что делать? Это путь по которому идет весь бронетанковый мир. Сделаем попытку проанализировать один аспект известной танковой триады – проблемы подвижности.
Танк, как система вооружения, непрерывно развивается, приобретая новые качества и свойства, его боевые возможности неуклонно повышаются. За все годы развития отечественного танкостроения калибр пушки возрос почти в 3,5 раза, масса танка в 6,5 раз, а мощность двигателя в 37 раз. Об этом убедительно свидетельствуют и показатели роста мощности двигателей танков других стран.
Танк рассматривается, прежде всего, как наступательное средство, поэтому принципы его применения жестко связаны с проблемами обеспечения движения и увеличения подвижности. При этом подвижность связывают с возможностью уклониться от поражения за счёт улучшения разгонных и тормозных характеристик.
Газотурбинная силовая установка (ГТСУ) стала одним из основных факторов, обеспечивающих боевое и эксплуатационно-техническое превосходство танков (Т-80, Т-80У) над лучшими отечественными и зарубежными танками. Помимо многолетней войсковой эксплуатации в России, ГДР, Польше это подтверждено сравнительными испытаниями в Швеции и Индии (1993–1994 гг.), выставках вооружения и военной техники в ОАЭ (1993–1995 гг.), и в Греции (1998 г.).
В то же время неадекватная оценка опыта эксплуатации прежде всего акцентируется на одной из его характеристик – расходе топлива. Возможно, не всем известно, что в последних модификациях этой машины, осуществлен целый комплекс научно-технических решений, снизивших эксплуатационный расход топлива более чем в 1,3 раза. Расчёты 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%. Это меняет представление об экономичности газовой турбины.КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Нет сомнения, что конкуренция между дизелем и ГТД продолжится. Несмотря на работы по дальнейшему совершенствованию дизеля, ему присущ ряд особенностей конструкции, которые затрудняют существенно улучшить достигнутый уровень:
• Это, прежде всего, необходимость преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Это, как следствие, большое трение скольжения на значительных поверхностях поршень-гильза. Это нестационарный процесс горения топлива в цилиндре во время рабочего хода. Заметим, при этом, что для 4-тактного двигателя только один из четырех тактов является по сути «рабочим», а остальные – вспомогательными.
При основном своём положительном качестве (удельному расходу топлива) танковый дизель недолго останется в танкостроении бесконкурентным, что связано не только с перечисленными недостатками. Дизели мощностью свыше 1000 л.с., в ограниченных объемах МТО, вызывают массу проблем для обеспечения его работы без перегрева.
• На систему жидкостного охлаждения четырехтактного дизеля расходуется от 15 до 20% его мощности. Кроме того, в дизеле необходимо 2–3% мощности затратить на охлаждение масла.
Известно, что теплоотдача двухтактного двигателя (6ТД2) мощностью 1200 л.с. составляет 420 тыс. ккал/час, а ГТД (изд. «29») мощностью 1250 л.с. – 48 тыс. ккал/час (почти в 9 раз меньше). Это ведет к увеличенным размерам системы охлаждения.Для ГТД характерен показатель, выгодно отличающий его от дизеля – мощность, «снимаемая» с единицы объема двигателя. Этот параметр у ГТД в 1,6 раза лучше. В этой связи объемы моторно-трансмиссионного отделения у танка с ГТД меньше.
Показатель габаритной мощности свидетельствует не только об оптимальной компоновке МТО, но говорит о совершенстве систем и узлов силовой установки. Габаритная мощность МТО танка Т-80Упревосходит габаритную мощность танка «Леопард-2» в 2,2 раза.
Увеличенные объемы МТО зарубежных танков вынуждают удлинять базу танка, увеличивать силуэт, добавляя несколько тонн совокупного «лишнего» веса, наращивать тем самым с одной стороны затраты мощности двигателя на добавленную массу машины, а с другой стороны ухудшая показатели подвижности. В этой связи сравним основные габаритные показатели танков с ГТД России и США по площади лобовой (Sл) и боковой (Sб) проекции: Т-80 – 7,1 и 12,2 кв.м, и М1А1 – 7,68 и 15,5 кв.м соответственно.
Для осуществления рабочего процесса необходимо определенное количество воздуха. Так как в газотурбинном двигателе часть воздуха расходуется на охлаждение камеры сгорания, а коэффициент избытка воздуха в рабочем процессе также увеличен, то потребности воздуха у ГТД больше, чем для дизеля. И, несмотря на то, что для процесса горения воздуха в дизеле потребляется меньше, его общее количество (с учётом охлаждения двигателя и трансмиссии) существенно увеличено. Сравним по этому параметру двигатели танков М1 «Абрамс» и «Леопард-2».
Каков же вывод? За увеличенной (практически вдвое) потребностью в воздухе, а также увеличенной в несколько раз суммарной теплоотдачей следуют важные следствия: необходимость в увеличении (почти втрое) площадей радиаторов (теплообменников), в увеличении площадей всасывающих жалюзи, (т.е. увеличении ослабленных зон).ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
По данным иностранных источников стоимость изготовления газотурбинного двигателя (одинаковой мощности с дизелем) примерно в три раза больше. Несколько большей разницей оценивались эти показатели в отечественном двигателестроении, (однако сравнения были недостаточно корректны, так как танковых дизелей одинаковой с ГТД мощностью у нас не производилось). Не следует забывать, что стоимостные показатели следует рассматривать с учётом эксплуатационных затрат на техническое обслуживание, ремонт и срок службы сравниваемых двигателей и их систем.
Приведем результаты стоимостного анализа учебной и боевой эксплуатации, базирующегося на данных, соответствующих полному сроку эксплуатации боевых машин с ГТД и дизельным двигателем (одинаковой мощности), проведенных MJCV (США).
Эксплуатация в войсках показывает, что ресурс танкового ГТД почти в 2-3 раза выше, чем у дизельных двигателей, вследствие уравновешенности и меньшего количества деталей.Аналогичны оценки ресурса ГТД по данным иностранных источников: по оценке MJCV (США) срок службы ГТД GT-601 в боевых условиях равен 3000 ч, в мирное время до 10000 ч.Очень важны и такие эксплуатационные показатели:• время подготовки танка к работе, особенно пуск ГТД при низких температурах окружающего воздуха, в несколько раз меньше, чем дизельного двигателя;• проведенные за рубежом исследования установили, что уровень шумности у ГТД вдвое ниже дизеля.Если учесть, что трудоёмкость технического обслуживания системы воздухоочистки и охлаждения в танке Т-80 (и его модификациях) практически отсутствует, то преимущества ГТД очевидны.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Приведем данные по уровню токсичности отработавших газов для транспортных ГТД и дизельных двигателей, полученные при эксплуатации в штате Калифорния (США).
Газотурбинному двигателю танка Т-80 нет альтернативы при работе в зоне с радиоактивной зараженностью. Радиоактивные частицы, выбрасываемые вместе с выхлопными газами, не контактируют (как это происходит в дизеле), с маслом и, следовательно, не попадают в масляную систему, где может возникнуть радиационный источник.Существенно и то, что одноступенчатый воздухоочиститель танка Т-80, являясь инерционным аппаратом, не задерживает в себе радиоактивные частицы, в отличие от двухступенчатых, барьерных (в большинстве дизелей и в двигателе AGT-1500) и выбрасывает их с отсепарированой пылью наружу.Эти выводы полностью подтвердились при эксплуатации машины с ГТД в районе аварии Чернобыльской АЭС в 1986 г.
ВМЕСТО ПОСЛЕСЛОВИЯ
Танк с газотурбинным двигателем, 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, ГТД является сегодня идеальной энергетической установкой для танков настоящего и будущего. Подчеркнем, что начиная с 1972 г. (по 1986 г. включительно) регулярно проводились контрольно-войсковые испытания (КВИ) всех типов имеющихся танков. В сложнейших условиях ускоренной войсковой эксплуатации, усложняя с каждым годом требования, расширяя географию танки проходили тысячи километров по бездорожью, решая усложненные стрельбовые задачи и выявляя слабые (или как говорили раньше «узкие») места в конструкции и технологии.
По итогам КВИ каждое КБ разрабатывало комплекс всевозможных мероприятий направленных и на устранение выявленных дефектов и совершенствование конструкции. Иными словами была организована широкомасштабная системная работа, своеобразные соревнования на конкурсной основе. К заслугам ГБТУ надо отнести, что наиболее передовые конструктивные идеи «переходили» от одной марки машины к другой.
КВИ стали мощным стимулом совершенствования и повышения качества всех типов танков. Каждые КВИ, как соревнование лучших, предполагало интригу, выявляло новые неожиданные «сюрпризы», которые сообща устранялись и были под контролем специалистов ГАБТУ.
Никто не хотел «ударить лицом в грязь», каждый рождал технические шедевры. Конкуренция создавала атмосферу постоянного совершенствования, а зарубежные танкостроители вынуждены были постоянно нас «догонять».
Сегодня зарубежные танкостроители наряду с разработкой танков следующего поколения активно занимаются модернизацией существующих образцов. По этому же пути идем и мы, благо возможности для модернизации наших машин огромны.
Не следует постоянно оглядываться на США, американцы хорошо понимают, что им не нужна боевая машина массой 60-70 тонн. И не случайно совершенствуется новый ГТД LV-100 – идет интенсивный поиск снижения веса машины.
При всей схожести двух марок (Т-90 и Т-80У) у них есть свои преимущества и, конечно, свои недостатки, и победит тот, чья машина по боевой эффективности будет более конкурентоспособной.
Более того, идет совершенствование и организационных структур. По примеру авиационных и военно-морских организаций на базе «Уралвагонзавода» создан научно-производственный холдинг, что не только объединит усилия разработчиков БТВ.
Несмотря на трудности, в первую очередь финансовые, у танкостроителей России, идет постоянная работа, как по танку будущего, так и по модернизации существующего парка. Потенциал отечественного танкостроения неисчерпаем, а стереотип о системном кризисе отечественного танкостроения является несостоятельным.
topwar.ru
Каждый раз, когда я читаю побасенки про то, что немцы не могли себе позволить ставить на танки дизельные двигатели из-за того, что вся солярка шла на флот, мне хочется спросить пишущих: хоть раз они включали критическое мышление? Люди скорее посчитают инженеров Daimler-Benz идиотами (они ведь на свою Пантеру хотели ставить дизель, для которого якобы нет топлива!), хотя это один из ведущих и сильнейших производителей моторов, но в многократно повторенной побасенке не усомнятся. Если же обратиться к фактам, то вырисовывается удивительная для них картина: Гитлер хотел целиком пересадить армию на дизели уже в 1943 году, для чего была разработана целая линейка двигателей. Об этом и пойдёт речь в этой части статьи.
КДПВ - Sla.16 на испытательном стенде Simmering:
ПредысторияИзвестный немецкий конструктор Фердинанд Порше был в хороших отношениях с Гитлером, он мог запросто прийти к нему, выпить хорошего пива да закусить вкусными сосисками. Но куда важнее другое: Порше мог лично общаться с Гитлером и делиться с ним своими взглядами на развитие техники.
Порше руководит показом бронетехники
Кроме того, в 1939-1943 годах Порше был главой Танковой комиссии, которая по сути дела была конкурентом Отдела №6 Управления вооружений. В Танковую комиссию входили представители ведущих производителей военной техники. Кроме того, Порше был в дружеских отношениях с доктором Фрицем Тодтом, который руководил тремя министерствами. Как и Порше, Тодт имел значительное влияние на Гитлера, поэтому нет ничего удивительного в том, что некоторые идеи Гитлера были сформированы под влиянием Танковой комиссии.
Одной из таких идей, которой посвящена эта статья, был план по созданию целой линейки дизельных двигателей воздушного охлаждения для танков и бронеавтомобилей. Фердинанд Порше известен как приверженец именно двигателей воздушного охлаждения и применения дизелей на танках. Видимо, его взгляды поддержал и Гитлер, который задумал переход на дизельные двигатели.
Начало работ2 июля 1942 года на собрании Танковой комиссии Фердинанд Порше объявил, что Гитлер опять потребовал разработать и внедрить дизельные двигатели воздушного охлаждения на все типы военных машин: от лёгких бронеавтомобилей до тяжёлых танков, причём начало их использования планировалось на 1943 год.
Разумеется, удобно и практично, когда на разных военных автомобилях и танках используется одно и то же топливо, это значительно упрощает логистику. Если на танках кончилось топливо и требуется срочно начать атаку, то на худой конец его запасы можно взять у бронеавтомобилей. Именно поэтому едва ли VK 20.01 (D) смог бы пойти в серию: только он был с дизельным двигателем в бензиновом царстве. Если бы у него кончилось топливо и не было бы запасов дизельного топлива поблизости, то от всех этих бочек с бензином не было бы никакого толка.
Именно поэтому логично использовать на танках линейку только дизельных или только бензиновых двигателей. В Японии использовались только танковые дизели воздушного охлаждения. В СССР по возможности старались ставить дизели и закупать именно дизельные Шерманы, Валентайны и Матильды. В США и Германии, наоборот, в большинстве были танковые бензиновые двигатели, бензиновые Шерманы американцы старались брать себе.
Так что идея создания целой линейки дизельных двигателей для наземной военной техники была в этом плане логичной: уж если создавать, то не один двигатель, а семейство. Но вот другой вопрос: какой был смысл именно в дизельных двигателях воздушного охлаждения?
Дизельные двигатели благодаря своей экономичности обеспечивают при том же объёме топливных баков значительно больший запас хода. Воздушное охлаждение конструктивно проще, отпадает нужда в водяных радиаторах, трубопроводе и насосе. Масляную систему и систему охлаждения можно смонтировать прямо на двигателе и демонтировать их из танка моноблоком, что очень удобно.
Немцы в Африке пекут яичницу прямо на броне Pz.II. Надо говорить, как работала система охлаждения в таких условиях?
Не нужно забывать, что в 1942 году немцы вели бои как на севере Африки, так и в снегах СССР. В африканской жаре резиновые прокладки трубопроводов жидкостных систем охлаждения не выдерживали жары: вода в радиаторах нагревается до 90-95 градусов, она ещё не начала кипеть, а прокладки уже летят. Именно из-за неудовлетворительной работы жидкостных систем охлаждения Tiger (P) с двигателями воздушного охлаждения одно время хотели направить именно в Африку. А в СССР противоположная проблема: вода в радиаторах зимой замерзала. Кроме того, если систему охлаждения спроектировать под жаркие условия, то зимой вентиляторы будут слишком сильно обдувать радиаторы переохлаждая двигатель. Для решения этой проблемы на ленд-лизных Валентайнах приходилось частично закрывать радиаторы листами фанеры. Конечно, данные проблемы можно было решить применением двухскоростных приводов вентиляторов: на жаре используется одна скорость, а на холоде другая. Только вот конструктивно это намного сложнее. Так, например, выглядел привод к вентилятору в Пантере. Тут и двухскоростная коробка передач, и сцепление, и куча подшипников:
Двигатели воздушного охлаждения, изначально рассчитанные под более экстремальные температурные условия, предлагают простое решение этой проблемы. Только вот создать мощный танковый воздушник - проблема очень потная. Воздух намного хуже отводит тепло от металла, поэтому для адекватного охлаждения требуется очень интенсивный обдув. А как его обеспечить, если двигатель закован в броню? Одним словом, для обеспечения вменяемого охлаждения приходится изощряться.
Модельный рядДля создания линейки дизелей был создан рабочий комитет, в который входили такие фирмы, как Daimler-Benz, Kloekner-Humboldt-Deutz, Maybach, Opel, Tatra, Simmering и Steyr. Фирмы должны были предоставить свои передовые наработки и опыт в данной области.
Всего Армии требовалось восемь двигателей:
| 30 л.с. | Pkw Volkswagen (Kdf Wagen) |
| 70-80 л.с. | Radschlepper Ost, Raupenschlepper Ost, kleines Kettenrad |
| 110-120 л.с. | Двигатель для лёгких тягачей и лёгких разведчиков |
| 220-240 л.с. | Двигатель для средних тягачей и лёгких танков |
| 280-320 л.с. | Двигатель для тяжёлых 12- и 18-тонных тягачей |
| 530-570 л.с. | Танковый двигатель |
| 700-750 л.с. | Танковый двигатель |
| 1000-1200 л.с. | Танковый двигатель |
Идея всей линейки дизелей заключалась в стандартизации, на разных двигателях использовалось несколько типов стандартных цилиндров. Изначально планировались цилиндры объёмом 1,1 и 2,2 литра, но позже остановились на трёх:
Теперь посмотрим, как из этих цилиндров набирались двигатели. Вот нужно заменить неудачные бензиновые Typ 101 на Tiger P2. Берём цилиндр объёмом 1,25 л, набираем из них 16-цилиндровый X-образный дизель объёмом 20 литров и мощностью 320-370 л.с. Нужен двигатель для нового сверхтяжёлого танка VK 100.01 (P)? Берём цилиндр объёмом 2,3 л, составляем из них V-образный 16-цилиндровый дизель мощностью 720-770 л.с. и объёмом 36,8 литра. Танк растолстел и нужен новый двигатель? Увеличиваем число цилиндров на два, получая V-18 объёмом 41,4 литра и мощностью 860 л.с. Нужен перспективный дизель для новых Тигров, а V-16 от VK 100.01 (P) слишком длинный и не компонуется? Берём те же цилиндры, но составляем X-образный 16-цилиндровый двигатель, который без труда встаёт в короткое моторное отделение. Аналогично составляется весь модельный ряд.
Несмотря на заложенные здравые идеи, до конца эти планы так и не были реализованы. Во-первых, в условиях войны за год разработать и внедрить целую линейку двигателей от 30 л.с. для Фольксвагена до 1200 л.с. для сверхтяжёлых танков было попросту невозможно. В 1943 году планировалось испытать 4- и 6-цилиндровые двигатели, ни о каком немедленном их применении речи, конечно, не шло. Только в конце войны был готов 750-сильный дизель Sla 16 и планировалось начать его серийное производство, но на дворе был 1945 год с понятными обстоятельствами. Во-вторых, Управление вооружений поддерживало монополию фирмы Maybach и сломить этот союз было очень сложно, фирма Daimler-Benz не даст соврать.
RSO с дизелем и упрощённой кабиной
Но и полным провалом программу назвать нельзя. В конце войны немцы получили 220-сильный Tatra 103, который планировали ставить на шасси Jagdpanzer 38 (t) и тяжёлых бронеавтомобилей, всё было готово к началу серийного производства Sla 16. Если бы не разруха и скорое поражение, немцы могли бы себе позволить строить танки трёх весовых классов с этими дизельными двигателями. Кроме того, на RSO помимо бензинового двигателя ставили и дизель воздушного охлаждения. Так что планы не были реализованы полностью, но и полностью не провалились. В условиях середины-конца войны лучшего исхода едва ли можно было ожидать.
Simmering Sla 16На одном из двигателей, созданной по этой программе, стоит остановиться подробнее.
В 1942 году фирма Porsche K.G. предложила два варианта новой силовой установки для танка Tiger P2: это два 16-цилиндровых дизеля объёмом 20 литров каждый, а также один 16-цилиндровый дизель объёмом 36,8 литра мощностью 720 л.с. И хотя серийное производство танка было благополучно провалено, работы над 36,8-литровым двигателем продолжились. Дело в том, что двигатель Maybach HL 230, который устанавливался на Тигры и Пантеры, имел недостаточную надёжность. Всю войну инженеры сражались с его карбюраторами, но так и не смогли довести их до ума. Кроме того, на 70-тонном Tiger II 700-сильного двигателя было явно недостаточно. А если учесть, что реальная мощность HL 230 ограничивалась 600 л.с. для экономии моторесурса, то становится ясно, что Майбаху была нужна замена.
Sla 16 без системы охлаждения и турбокомпрессоров
36,8-литровый дизель как раз вписывался в моторное отделение Тигров и Пантер. Он был более мощным и экономичным, поэтому работы над ним продолжились, но уже под новые танки. Этот дизель был плодом совместной работы фирмы Porsche K.G. и Simmering, которая уже выпускала ранее для Порше печально известные двигатели Typ 101. Внутри фирмы Simmering двигатель получил название Sla 16, под которым он вошёл в историю.
К стальному картеру крепилось 16 цилиндров по X-образной схеме. На каждый блок из 4 цилиндров был свой распредвал нижнего расположения. Цилиндры с точёными рёбрами изготавливались из стали, а головки цилиндров и поршни из силумина (сплав алюминия с кремнием). Выхлопные газы отводились к двум турбокомпрессорам, работающим на оборотах до 28 000 в минуту.
Sla 16 с турбокомпрессорами и системой охлаждения
Система охлаждения состояла из двух вентиляторов с приводом от валов. Вентиляторы выдували воздух из пространства между блоками цилиндров, попутно обдувая четыре маслянных радиатора. Такая компоновка позволяла размещать двигатель в Королевские Тигры и Пантеры даже не меняя надмоторную плиту. Масляная система двигателя была гипертрофированной, поскольку служила ещё и системой охлаждения. Масляный резервуар был помещён прямо на картер двигателя. Таким образом вся масляная система и система охлаждения монтировались на двигателе, что значительно облегчало его замену.
Для запуска двигателя зимой сперва давался ток в спираль накаливания, которая за 1-2 минуты прогревала масло, затем двигатель запускался от двух электростартеров. Горячий двигатель запускался от одного стартера.
Так как Sla 16 работал не меньших оборотах, чем HL 230, то к двигателю крепился повышающий редуктор, который, к тому же, был необходим из-за высокого расположения вала X-образного двигателя. Благодаря редуктору Sla 16 мог работать со штатной трансмиссией Тигров и Пантер.
Установка Sla 16 в Королевский Тигр
Сперва был изготовлен одноцилиндровый опытный агрегат, который отработал на стенде 100 часов и выдал 47 л.с. на 2100 об/мин. Лишь после этого были построены два опытных двигателя, которые выдержали 300-часовые испытания и выдали максимальную мощность 770 л.с. на 2200 об/мин. Затем один двигатель установили на шасси Королевского Тигра. Вероятно, в роли испытуемого был Ягдтигр, ведь несколько Ягдтигров с подвеской фирмы Porsche KG собрали на Nibelungenwerk. Со второй попытки удалось обеспечить дизель нормальным охлаждением, но из-за недостатка времени были завершены лишь испытания по сокращённой программе.
Sla 16 на стенде Simmering
Итак, что имели немцы к концу войны? Испытания показали, что любой Tiger II, Panther и САУ на их базе можно оборудовать новым двигателем, для чего нужно было убрать перегородки в моторном отделении и поставить новую подмоторную раму. Таким образом танки можно было модернизировать, например, в ходе капремонта. Что касается производства, то фирма Simmering спроектировала оснастку и после стендовых испытаний сообщила, что для серийного производства всё готово. Опытную серию из 20 Sla 16 планировали выпустить на Steyr, но пока судьбу двигателя обсуждали, война закончилась. Видимо, документация и/или сам двигатель попал к советским специалистам, благодаря чему мы имеем подробное его описание и чертежи.
| Simmering Sla 16 | Maybach HL 230 | |
| Тип | дизельный X-16 | карбюраторный V-12 |
| Охлаждение | воздушное | жидкостное |
| Объём | 36,8 л | 23 л |
| Мощность | 770 л.с. при 2200 об/мин | 700 л.с. при 3000 об/мин |
| Масса | 2000 кг | 1200 кг |
| Занимаемый объём | 2,84 м³ | 0,90 м³ |
| Габариты | 1528 x 1650 x 1125 мм | 1115 x 892 x 900 мм |
thunder-games.livejournal.com
В двух статьях я расскажу о том, почему немцы изначально увлеклись бензиновыми двигателями и о том, какие дизельные двигатели для военной техники они разработали.
КДПВ:
Работы по танковым бензиновым двигателямНа первых немецких танках использовались уже созданные подходящие двигатели. Например, на Pz.Kpfw.I Ausf.A стоял оппозитный двигатель воздушного охлаждения от грузовика, слишком маломощный для танка.
На Grosstraktor фирм Krupp и Rheinmetall и на Neubaufahrzeug использовался 6-цилиндровый рядный бензиновый двигатель жидкостного охлаждения BMW Va мощностью 290 л.с. при 1400 об/мин. Ни этими танками, ни их двигателями военные не были удовлетворены. Neubaufahrzeug получился слишком тяжёлым (23 тонны вместо желательных 18 тонн) и слабобронированным. Ему на замену фирма Rheinmetall проектировала танк BW как своеобразную работу над ошибками. На нём изменили компоновку, отказались от лишней башни и 37-мм пушки, уменьшили габариты. Всё это привело и к уменьшению веса.
Двигатель BMW Va не был специализированным танковым двигателем и имел авиационные корни. Интересно, что его родственник, 12-цилиндровый BMW VI, выпускался под обозначением М-17 в СССР и ставился не только на самолёты, но и на танки Т-28 и Т-35. Так вот, у этих двигателей была одна проблема: они работали на относительно низких оборотах. Мощность двигателя - это крутящий момент, умноженный на обороты. Если мы сравним два разных двигателя одинаковой мощности, то у двигателя с бОльшим крутящим моментом обороты будут меньше и наоборот.
На оборотах 1400-1600 в минуту двигатель BMW Va выдавал очень большой крутящий момент, который затем нужно было передавать через всю трансмиссию. Так как крутящий момент большой, то он нагружал трансмиссию и её пришлось делать с большим запасом прочности, а это увеличение веса. Так вот, немцы решили создать специализированный танковый двигатель, который бы давал те же 300 л.с., но не на 1600 об/мин, а на 3000 об/мин. Получается, что обороты возрастают почти вдвое, а крутящий момент уменьшается почти вдвое. Это позволяет применить более лёгкую и компактную трансмиссию.
Maybach HL 100
Итак, нам нужен лёгкий и компактный двигатель, который бы работал на больших оборотах, что даёт возможность применить более лёгкую и компактную трансмиссию. Очевидно, лучше всего этим требованиям соответствует бензиновый двигатель, который работает на больших оборотах, чем дизельные аналоги. Фирма Maybach разработала танковый 12-цилиндровый двигатель HL 100 жидкостного охлаждения, который давал 300 л.с. при 3000 об/мин. Так началась история целой линейки танковых бензиновых двигателей фирмы Maybach.
Итого: в своё время немцы выбрали танковые бензиновые высокооборотистые двигатели из-за стремления к облегчению танков, а в дальнейшем свою роль играла монополия фирмы Maybach и пропихивание её двигателей Управлением Вооружений.
Дизельный первенецВ 1938 году после срыва плана производства Pz.III Ausf.E фирма Daimler-Benz добилась разрешения на создание нового перспективного среднего 20-тонного танка на замену Pz.III независимо от Управления Вооружений.
VK 20.01 (D) - первый немецкий танк с дизелем
Отдел №6 Управления Вооружений всячески продвигал использование компактных высокооборотистых бензиновых двигателей фирмы Maybach, а также новомодных торсионных подвесок. Фирма Daimler-Benz на своём новом танке VK 20.01 (D) отказалась и от торсионов, и от бензинового двигателя Maybach. Танковый дизельный двигатель жидкостного охлаждения Daimler-Benz MB 809 объёмом 17 литров выдавал 350-360 л.с. на 2400 об/мин и при помощи новой трансмиссии разгонял 22-тонный VK 20.01 (D) до скорости 50 км/ч.
Дизельный двигатель MB 809 был спроектирован ещё в июле 1940 и впервые запущен на стенде в феврале 1941 года. В марте того же года его отправили для установки в опытное шасси. Таким образом задолго до нападения на СССР в Германии уже вовсю велись работы над средним танком с дизельным двигателем, а утверждение о том, что немцы впервые решили установить на танк дизель под влиянием Т-34 является не более, чем мифом.
Исходя из характеристик видно, что MB 809 более мощный и экономичный двигатель, чем HL 120 TRM от серийных Pz.III и Pz.IV.
| Maybach HL 120 TRM | Daimler-Benz MB 809 | |
| тип | V-12 | V-12 |
| охлаждение | жидкостное | жидкостное |
| мощность | 300-320 л.с. на 3000 об/мин | 350-360 л.с. на 2400 об/мин |
| объём | 12 литров | 17 литров |
| расход топлива | 235-255 г/л.с./ч | 190 г/л.с./ч |
Дизельные ПантерыVK 20.01 (D) так и не попал в серийное производство, поскольку в конце 1941 года по результатам боёв в СССР были выдвинуты новые требования к перспективным средним танкам. По этим требованиям фирмы Daimler-Benz и MAN спроектировали 35-тонные Пантеры.
Обычно Пантеру фирмы Daimler-Benz называют не более чем копией Т-34, однако в действительности она во многом принципиально отличалась и от Т-34, и от Пантеры фирмы MAN. Можно сказать, VK 30.01 (D) был своеобразным развитием идей VK 20.01 (D) под непосредственным влиянием Т-34.
На VK 30.01 (D) планировался дизельный двигатель жидкостного охлаждения MB 507 фирмы Daimler-Benz объёмом 44 литра, который выдавал 650 л.с. при 2000 об/мин и чудовищные 850 л.с. при 2300 об/мин.
Хотя по ряду причин в серию пошёл проект фирмы MAN с бензиновым танковым двигателем фирмы Maybach, немцы ещё раз вернулись к идее установки дизеля на средний танк. Существовало два варианта Pz.Kpwf.V Panther с дизельными двигателями:
Дизельные ТигрыДалеко не одна фирма Daimler-Benz неоднократно предлагала дизельные двигатели на танки. Большим энтузиастом бензиновых и дизельных двигателей воздушного охлаждения был глава Танковой комиссии доктор Фердинанд Порше. Конструкторское бюро Porsche K.G. сотрудничало с фирмой Simmering, которая проектировала оснастку для испытаний и производства выпуска и налаживала серийный выпуск двигателей Porsche K.G.
Нередко говорят, что всё дизельное топливо съедал флот, поэтому немцы не могли себе позволить ставить дизели на танки, а промышленность давала много синтетического бензина, отсюда и танковые бензиновые двигатели. Но начиная с 1942 года Германия синтезировала сотни тысяч тонн дизельного топлива. Например, в 1944 году из 911 тысяч тонн дизельного топлива целых 445 тысяч тонн приходилось на синтезированное топливо, а это почти половина. В некоторые месяцы в Германии доля синтезированного дизельного топлива была даже выше 60%! И далеко не весь дизель шёл на флот, значительная доля отводилась сухопутной технике.
Будучи главой Танковой комиссии Фердинанд Порше начиная с 1942 года продвигал идеи о применении дизельных двигателей, причём его поддержал Адольф Гитлер, благо, топливо под эти двигатели имелось. В результате было принято решение о проектировании и производстве целой линейки дизелей воздушного охлаждения: от 30-сильного моторчика для Фольксвагена до 1200-сильного монстра для будущих тяжёлых танков. Идея линейки заключалась в том, что на разных двигателях использовались лишь три типа цилиндров по размеру, подобная унификация значительно упрощала проектирование, серийное производство и ремонт двигателей.
VK 45.02 (P) с двигателями Typ 101
Работа над дизельными двигателями по этой идее велось разными фирмами, в том числе и Porsche K.G. Для нового танка VK 45.02 (P), он же Typ 181, конструкторское бюро Порше предложило два варианта дизельных двигателей:
VK 100.01 (P) с 16-цилиндровым дизелемПомимо Тигров дизельные двигатели с самого начала планировалось ставить на новые сверхтяжёлые танки. VK 100.01 (P) изначально проектировался с 16-цилиндровым V-образным дизельным двигателем с максимальной мощностью около 750-770 л.с. Октябрьский вариант Typ 205 растолстел до 150 тонн, поэтому на него планировалось установить 18-цилиндровый дизельный V-образный дизельный двигатель Porsche Typ 205/2 объёмом 41,5 литра и мощностью 850-870 л.с., альтернативой был 44-литровый MB 507, выдававший до 1000 л.с. В итоге на второй прототип Мауса установили MB 517, вариант MB 507 с турбонаддувом, он выдавал 1200 л.с. при 2400 об/мин. Таким образом из пяти двигателей для сверхтяжёлого танка только один был бензиновым.
Дизелями не брезговали и конкуренты Порше. И на Льве, и на Tiger-Maus в качестве одного из вариантов был дизель Daimler-Benz MB 507.
Tatra 103Пока мы говорили о мощных дизельных двигателях, которые выдавали 350-1200 л.с. Но для лёгких разведывательных танков, САУ на базе лёгких танков и для бронеавтомобилей эти двигатели излишне мощные, тяжёлые и большие.
Чешская фирма Tatra в те годы активно вела работы по дизельным двигателям воздушного охлаждения, которые она ставила на свои грузовики. Дизель Tatra 103 мощностью 220 л.с. при 2000 об/мин как раз подходил для лёгких танков, САУ на их базе и бронеавтомобилей. Серийно Tatra 103 ставились на тяжёлые восьмиколёсные бронеавтомобили Puma. Так выглядел бронеавтомобиль с 50-мм пушкой в башне:
А это его двигатель Tatra 103:
Помимо бронеавтомобилей немцы в опытном порядке установили этот дизель на Pz.Kpfw.II Ausf.L, но не на обычный танк, а на прототип с наклонными бронелистами, из-за чего его нередко называют прототипом VK 16.02, но это не Леопард, а Люкс:
Кроме всего прочего двигатель Tatra 103 установили на опытный образец Jagdpanzer 38 Starr. Он отличался от серийных Jagdpanzer 38(t) не только более мощным и надёжным двигателем, но и безоткатной установкой 75-мм орудия.
Вид с кормы. Обратите внимание на воздухозаборник над двигателем:
Tatra 103 в моторном отделении Jagdpanzer 38(t):
Стоит упомянуть и о Jadgpanzer 38 D - немецком развитии Jagdpanzer 38(t). На нём дизель Tatra 103 был штатным и планировался к установке с самого начала. Благодаря экономичности двигателя и объёму топливных баков в 390 литров дальность хода по шоссе достигала 500 километров!
Вместо послесловияНапоследок хотелось бы процитировать генерал-лейтенанта Э. Шнайдера. Вот что он писал:
Вопрос об установке на танках дизелей вызвал в Германии - стране, где впервые был создан этот тип мотора, - большие споры. За применение этого двигателя в танках говорили, между прочим, его более прочная конструкция, меньший расход горючего, приспособленность к самым различным видам горючего и меньшая опасность воспламенения тяжёлого топлива при попаданиях в танк. Своим танком Т-34 русские убедительным образом доказали исключительную пригодность дизеля для установки его на танке. Но если военные специалисты и ведущие фирмы моторостроительной промышленности открыто высказывались за этот двигатель, то его противники постоянно стремились задержать его введение.
И вот ещё один интересный момент. Для предельного упрощения, удешевления и унификации в 1945 году планировали оставить в серийном производстве только три типа гусеничных шасси: Jagdpanzer 38(t), Panther и Tiger II. На Jagdpanzer 38(t) ставили 160-сильный бензиновый двигатель, который работал на последнем издыхании без дальнейших резервов, поэтому его планировали заменить на дизель Tatra 103. Для Tiger II и машин на его базе фирмы Porsche K.G. и Simmering спроектировали и изготовили дизельный двигатель Sla 16 мощностью 750-770 л.с., который мог без проблем устанавливаться в уже выпущенные танки, для чего требовалась лишь переделка моторного отделения в ходе ремонта. Этот двигатель можно было ставить и в Пантеру, о Geraet 545 я уже писал выше.
В начале войны все без исключения немецкие танки оснащались бензиновыми двигателями преимущественно жидкостного охлаждения. Но в конце войны ситуация изменилась и немцы могли перейти на выпуск танков и САУ исключительно с дизелями воздушного охлаждения, если бы не лоббирование двигателей фирмы Maybach Управлением Вооружений.
thunder-games.livejournal.com
