В этой статье сделана попытка ответить на злободневные вопросы текущего момента. Какая ситуация в танкостроении сложилась на данный момент в нашей стране и за рубежом? Какие силовые установки можно и нужно использовать для новых и модернизированных объектов БТТ? Какие направления выбрать для научно-технических разработок и как скоро можно получить конкретную отдачу, организовать производство и решить накопившиеся проблемы в танкостроении?

Знаменитое конструкторское бюро Кировского завода Санкт-Петербурга (ныне ОАО «Спецмаш» - Специальное конструкторское бюро транспортного машиностроения) известно предвоенными танками КВ-1 иКВ-2, тяжелыми танками ИС и самоходными установками ИСУ-122, ИСУ-152, спроектированными в знаменитом Танкограде под руководством главного конструктора Ж. Я. Котина в годы Великой Отечественной войны. Совершенствование тяжелых танков и разработка целого ряда машин на их базе продолжались и после войны (передвижные атомные электростанции, машины для покорения Антарктики, ракетоносители и др.). Но особенной заслугой коллектива под руководством главного конструктора Н.С. Попова стало создание и организация серийного производства танка Т-80 с газотурбинной силовой установкой (ГТД).

Различные модификации этого танка успешно эксплуатировались в Вооруженных Силах нашей страны на протяжении ряда лет, и сегодня эти машины находятся в строю в ряде военных округов, а также в армиях некоторых зарубежных стран. С распадом СССР выпуск Т-80 завершился, прекратилось финансирование работ по его совершенствованию, а высокопрофессиональные специалисты КБ попали под сокращения. Но главное - имеется большой потенциал модернизации, заложенный в конструкцию танка: не зря в 2005 г. указом Президента РФ усовершенствованные Т-80 приняты на снабжение армии.

Большой резонанс вызвала публикация С. Птичкина «Снайперский выстрел по контракту» («Российская газета», №5152 от 8 апреля 2010 г.), где, в частности, приводились слова начальника вооружения ВС - заместителя министра обороны Владимира Поповкина о том, что Министерство обороны (МО) решительно настроено отказаться от образцов, еще вчера считавшихся перспективными, и сделать ставку на действительно новейшую и реально существующую боевую технику, выпускаемую за границей. Из статьи следуют невеселые выводы: МО закрыло работы по перспективному танку Т-95, а также не планирует закупать и так называемую «боевую машину поддержки танков» (БМПТ). Далее заявляется, что отечественная бронетанковая техника перестала отвечать современным требованиям: якобы у нас нет для такой техники ни соответствующих моторов, ни современных трансмиссий, ни даже вооружений.

Не прибавила оптимизма статья М. Растопшина, опубликованная в «НГ-НВО» 2 апреля 2010 г. под хлестким заголовком «Принятый войсками 20 лет назад танк Т-90 уже не новый и не современный». Автор, подвергнув по традиции критике все и вся, особенно защиту и боеприпасы, делает вывод: «Продолжающиеся производство и поставка в войска старых танков Т-90 - это подготовка не к будущей войне, а к прошлой войне».

Хотя в очередной раз можно констатировать, что данные, которые приводит в своих статьях М. Растопшин, зачастую не отвечают реальному состоянию дел в танкостроении (возможно, из-за нехватки должной информации), в целом положение, конечно, тревожное. А итог указанной статьи вообще мрачен и категоричен: «танки Т-90 не пригодны к ведению боевых действий». В заключение даже вынесен вердикт перспективному танку: «задержка с принятием на вооружение нового танка Т-95, можно полагать, произошла по причине трудности решения новых проблем по созданию его защиты». И надо не откладывая что-то делать. Однако конкретных прогрессивных решений автор статьи не предлагает.

Так как же обстоят сегодня дела в отечественном танкостроении?

Прежде всего, хотелось бы проинформировать В. Поповкина, что «соответствующий мотор и современная трансмиссия для модернизации и совершенствования БТВ» есть - о них речь пойдет ниже. Но вначале стоит процитировать слова Генерального конструктора ОАО «Спецмаш» Н.С. Попова из его интервью после показа военной техники в ОАЭ, где участвовали отечественные танки Т-80 и американский «Абрамс», также оснащенный ГТД. Кстати, сегодня только две страны в мире обладают уникальной технологией и возможностями производства ГТД для наземных транспортных машин и танков. В частности, Н.С. Попов сказал: «Раньше под бдительным государевым оком нас то ругали, то хвалили. Может, не всегда справедливо, но жизнь была. Сегодня же нами никто не интересуется. Я ловлю за рукав правительственных деятелей, спрашиваю: «Вам танки нужны или нет? Если нужны, - какие, сколько? Ответьте только: да или нет?» И ответа добиться не могу. В лучшем случае меня утешают, что военная доктрина России еще разрабатывается».

Отвечая на вопрос, как же сохранить имеющийся громадный потенциал, не растерять накопленный опыт, Николай Сергеевич отметил приоритеты, которые, к примеру, одобрили американские конгрессмены: экспорт танков за рубеж, а также модернизация танков М1. Подсчитано, что это выгодно экономически, поскольку стоимость модернизированного М1А2 составляет две трети стоимости производства нового танка. «В нашем «конгрессе» подобные проблемы не обсуждаются. Там другие заботы», - сказал Н.С. Попов.

Известно, что в США для модернизации силовой установки танка «Абрамс» и самоходки «Крусадер» реализуется программа АССЕ (Abrams Crusader Common Engine) стоимостью 3 млрд. долл., при этом подразумевается разработка на альтернативной основе комплексной моторно-трансмиссионной установки как с газотурбинным (ГТД), так и с дизельным двигателем (ДД). В конкурентной программе AJPS (Advanced Jntegrated Propulsion Systen) предусматривается создание фирмой «Дженерал Электрик» современного ГТД марки LV-100, который по сравнению с существующим ГТД «Текстрон Лайкоминт» AGT-1500 (мощность 1500 л.с.) должен обеспечить 100%-ное увеличение габаритной мощности (т.е. 50%-ное уменьшение объема и 50%-ное снижение расходов на эксплуатацию и ремонт).

Для LV-100 заявлена максимальная мощность 2000 л.с., что обеспечит танку удельную мощность 33 л.с./т. (замечу, что удельная мощность Т-80У - 27 л.с./т.). Программа включает создание не только силовой установки и трансмиссии, но и ряда других узлов и агрегатов: вспомогательного двигателя в забронированном пространстве, систем воздухоочистки и охлаждения с улучшенными характеристиками, подавления демаскирующего выхлопа и теплового излучения и т.д. Двигатель предполагается оснастить диагностической и прогностической системой, данные которой будут получать водитель и командир. Новый ГТД успешно отработал 2000 моточасов, а его агрегаты и узлы рассчитаны на бесперебойную работу в течение 5800 ч, что обеспечит существенные преимущества перед двигателем первого поколения AGT-1500.

Программа AJPS, в отличие от других, носит гарантированный конкурсный характер на всех стадиях (НИР, ОКР, производство). Предусмотрено создание натуральных блоков, проведение сравнительных испытаний и после этого выбор одного из конкурирующих вариантов. По утверждениям специалистов, ГТД по сравнению с поршневыми двигателями имеет сравнительно мало движущихся элементов, которые совершают только вращательные движения, в отличие от возвратно-поступательного движения поршня и клапанов. Важно, что в ГТД отсутствуют трущиеся поверхности, которые подвергаются воздействию горячих газов, что изолирует подшипники и масло от продуктов сгорания, оставляя их чистыми, и снижает эксплуатационные затраты. Одновременно подчеркивается низкое выделение тепла на выхлопе, меньшая стоимость жизненного цикла и способность к немедленной отдаче мощности при низкотемпературных условиях.

Концепция конкурента - дизельного двигателя, разрабатываемого фирмой «Камминз энджин» - акцент на низкую теплоотдачу от двигателя. В обычном поршневом двигателе примерно треть всей энергии, получаемой при сгорании топлива, превращается в полезную работу, а оставшаяся часть почти поровну переходит в систему и выбрасывается с выхлопными газами. Двигатель с низкой теплоотдачей в систему охлаждения большую часть тепла будет удалять через выхлоп, выигрывая в другом - в меньших затратах на привод вентиляторов, габаритов системы охлаждения, площади решеток (жалюзи), что повышает живучесть танка на поле боя, и т.д. Речь идет о шестицилиндровом двигателе со спаренными цилиндрами (по-видимому, с противоположно-движущимися поршнями, как у 5ТД/6ТД на танке Т-64), который должен работать с гидродинамической коробкой передач S3 (Hydrokinetische Allison-Getriebe) и электронной диагностической и прогностической системах.

В новой трансмиссии будет обеспечена рекуперация мощности в момент поворота - перевод мощности с отстающей гусеницы на забегающую. Специалисты фирмы «Детройд дизель Эллисон» сообщили также о завершении работ над гидротрансформатором, гидоростатическим приводом механизма поворота и гидроретардером. Замечу, что подобные наши узлы (ГОП - гидрообъемная передача, к примеру) были внедрены на Т-80 уже несколько лет назад.

Выбор моторно-силовой установки, в итоге, будет оцениваться по таким показателям, как мощность, топливная экономичность, надежность, параметры управления и процессов охлаждения. Также к приоритетным показателям относят объем и вес силовой установки, учитывая желание военных уменьшить вес танка до 40 т., а самоходного орудия - еще больше.

С созданием научно-промышленной корпорации «Уралвагонзавод» представляется, что объединенными усилиями конструкторских бюро, научно-исследовательских институтов и производства будут предприняты конкретные шаги по преодолению существующих танковых проблем, о которых уже шла речь в начале статьи (вооружение и защита). Однако не менее важная составляющая БТВ - двигатель, а точнее, моторно-трансмиссионная установка (МТУ).

Необходимо подчеркнуть, что с момента принятия на вооружение танка Т-80 совершенствование ГТД происходило очень динамично: вначале в тех же габаритах мощность была увеличена до 1100 л.с., затем, в 1986 г., - уже до 1250 л.с. Более того, опытный образец ГТД-1500Т установили в танке без переделки моторно-трансмиссионного отделения. В этом двигателе уже был осуществлен ряд мероприятий по топливной экономичности и удобству обслуживания, а также внедрен ГОП. Но из-за прекращения финансирования это перспективное направление закрыли. И все же разработчики не опустили руки: ОАО «Завод им. Климова», КОБМ и КАДВИ при минимальных доработках увеличили мощность двигателя ГТД-1250 путем форсажа до 1400 л.с. (кратковременно - в течение 15% ресурса). Это решение вполне эффективно и может хоть сегодня использоваться при ремонте и модернизации танков.

Конечно, ГТД имеет и недостатки. В первую очередь, расход топлива, который больше, чем у дизеля. К сожалению, наши оппоненты преувеличивают, при этом умалчивая, что когда речь идет о ГСМ (горюче-смазочных материалах), то корректно говорить и о потребляемом масле, расход которого у ГТД на порядок меньше, и об отсутствии потребления охлаждающей жидкости (так как в ГТД нет жидкостной системы охлаждения), и о меньшем потреблении смазок.

В то же время изучен и внедрен широкий спектр мер для снижения эксплуатационных расходов топлива в 1,33 раза. Среди них: установка вспомогательного энергоагрегата ГТА-18А, внедрение системы САУР (системы автоматического уменьшения режима), доработка ТРА (топливо-регулирующей аппаратуры) на стояночный малый газ и т.д. Эксплуатационные испытания показали, что экономия расхода топлива составила около 37%. Перспективным направлением, позволяющим сократить расход топлива (особенно на стоянке - до 30%, а в движении - еще на 15%), является оснащение танков Т-80 БИУС (бортовая информационно-управляющая система). Такая работа - переход на управление режимами работы с помощью электронно-гидравлических принципов - проведена в ОАО «Спецмаш» совместно с ООО «Технопрактика» и «КОБМ». Испытания показали, что с учетом эксплуатационно установленных, статистически обоснованных пропорций между временем работы на стоянке и на марше экономия расхода топлива достигает до 50%. Но, к сожалению, и эта работа из-за отсутствия финансирования приостановлена.

Уже упоминалась ГОП, которая хорошо адаптируется с ГТД, при этом плавно меняя обороты валов левой и правой КП, тем самым устраняя недостатки архаичной ступенчатой трансмиссии при поворотах отечественных танков. На современных зарубежных танках бесступенчатый поворот с помощью руля (а не рычагов) уже давно применяется, освобождая водителя от значительных усилий при управлении. Опять приходится с сожалением констатировать, что, несмотря на завершение всех работ и утверждение документации в начале 1990-х гг., в серии это внедрено не было.

Печально, но газотурбинное направление оказалось заброшенным в ГАБТУ МО РФ. Прослеживается тенденция решать проблему: «что для БТВ лучше - ГТД или дизель?» не научными со сравнительными глубокими анализами, технически обоснованными на конкурсной основе данными, а административно-командными методами. Нельзя в этой связи не упомянуть книгу Э. Вавилонского, А. Кураксы и В. Неволина «Основной боевой танк России. Откровенный разговор о проблемах танкостроения», изданную в 2008 г.

Примечательно эта книга тем, что хотя и посвящена танку Т-90 (достаточно боеспособному, чтобы быть на вооружении МО), но изобилует бесконечным использованием «черной краски» для подчеркивания недостатков ГТД танка Т-80. Представляется, что выпуск подобной «технической» литературы не случаен и служит приемом недобросовестной конкуренции. Здесь, как часто любят «шутить» пословицами и афоризмами наши оппоненты в своей книге о Т-90, лучшее средство стать первым - остановить любыми средствами конкурента.

Уверен, что утрата бесценного опыта, а также ликвидация уникального серийного производства ГТД нанесет непоправимый ущерб научно-техническому развитию танкостроения. Остается надеяться, что НТК «Уралвагонзавод», теперь в целом ответственный за настоящее и будущее отечественных БТВ, сделает правильные выводы и будет использовать уже апробированные методы, давно освоенные, в том числе, и за рубежом.

И если невольно пошла речь об основных танках Т-80 и Т-90, еще раз давайте объективно сравним МТУ этих машин по ряду основных параметров, наиболее полно характеризующих преимущества и недостатки ().

Можно констатировать, что у танка Т-80У выше маневренность, оперативная и тактическая подвижность танка, в том числе более высокие средние и максимальные скорости движения, обеспечиваемые большей мощностью на ведущем колесе, а также большей (в 2-2,5 раза) тормозной мощностью ГТД. К положительным качествам танка Т-80У можно отнести:

• на 25-40 мин меньшее время приведение танка в боевую готовность при пониженных (ниже -20°С) температурах окружающего воздуха за счет быстрого пуска ГТД и отсутствия необходимости прогрева охлаждающей жидкости и масла после запуска. При положительных температурах наружного воздуха цикл запуска ГТД занимает не более 40 с, ДД -10-15 с, но после этого требуется прогрев охлаждающей жидкости и масла (около 3-5 мин);
• большая номенклатура применяемых топлив, при этом мощность ГТД не зависит от вида топлив. На ДД при переходе на топлива ТС-1 и ТС-2 мощность снижается до 15%;
• существенно меньшая (примерно в 7-10 раз при одинаковой мощности) теплоотдача в масло и воду (у ГТД отсутствует жидкостная система охлаждения), что резко снижает объем системы охлаждения ГТД и затраты мощности на привод вентиляторов, а также уменьшает в 2 раза площадь ослабленных зон в крыше МТО танка;
• МТУ танка Т-80У обеспечивает работоспособность при попадании напалма на жалюзи, в МТУ танка Т-90С при попадании напалма возникает пожар;
• значительное снижение демаскирующих признаков за счет меньшего шума ГТД и отсутствия несгоревших частиц топлива (сажи) на выхлопе (отсутствие дымного выхлопа);
• большая (примерно в 1,5 раза) объемная мощность МТУ с ГТД позволяет разместить в забронированном объеме МТО танков Т-80У дополнительные агрегаты: автономный агрегат питания ГТА-18А, гидрообъемную передачу в механизме поворота или возимый запас топлива;
• ГТД обладает более прогрессивной для транспортных машин (по сравнению с ДД) характеристикой изменения крутящего момента для транспортных машин (наивысший крутящий момент - при низких скоростях). Это придает танку Т-80У улучшенные разгонные характеристики, лучшую способность преодолевать подъемы и иметь на танке четыре передачи на Т-80У вместо семи на Т-90.
• значительно лучшая проходимость на обледенелых подъемах, грунтах с низкой несущей способностью благодаря плавному приложению крутящего момента к ведущему колесу из-за отсутствия механической связи свободной турбины с турбокомпрессором.
• простота управления движением танка механиком-водителем, меньшая его утомляемость из-за сокращения количества (частоты) переключения передач и отсутствия возможности заглохания ГТД при наезде танка на препятствие, меньшая утомляемость экипажа ввиду сокращения виброшумонагрузок;
• упрощенное регулирование температурного режима воздуха для членов экипажа за счет возможности подачи теплого воздуха непосредственно от компрессора (зимой) и холодного воздуха после охлаждения в турбодетандере (летом);
• значительно меньшая трудоемкость сезонного технического обслуживания (СО): на ДД В-92С2 требует замены воды на антифриз (осенью) и антифриза на воду (весной). Из-за некачественного проведения СО (переход с воды на антифриз и обратно) возможен выход из строя двигателя;
• время замены ГТД (моноблока) в 4-5 раз меньше замены ДД (В-84);
• отсутствие у МТУ с ГТД второй ступени очистки воздуха (кассет), а также отсутствие в ГТД контакта между воздухом (газом) и маслом дает ему значительное преимущество при работе в зоне радиоактивной зараженности, так как радиоактивная пыль не оседает в кассете и в масле, а выбрасывается наружу, пройдя через двигатель.

Существенным преимуществом ГТД-1250 перед ДД В-92С2 в настоящее время является более высокая степень его отработанности и надежности, гарантийный ресурс ГТД-1250 примерно в 1,4 раза выше, чем у В-92С2; ресурс до первого капитального ремонта выше в 1,4 раза.

Кроме того, ГТД является более предпочтительным при использовании в составе гибридных силовых установок с электротрансмиссией, работы над которыми ведутся западными фирмами. Вообще, создание гибридных МТУ для объектов БТВТ (особенно легкой категории по массе) является одним из перспективных направлений их развития. Высокая частота вращения ротора силовой турбины ГТД позволяет снизить размеры генератора.

В настоящее время самым распространенным двигателем, используемым в танковых МТУ с середины прошлого века, является дизельный двигатель.

К его преимуществам относятся:

• возможность развертывания в ряд, т.е. создания и производства на одной технологической линии семейства унифицированных двигателей с различным числом цилиндров (3- и 4-рядных, 6, 8 и 12-цилиндровых V-образных), охватывающих большой диапазон по номинальной мощности;
• возможность организации массового производства при народно-хозяйственной ассимиляции двигателей, т.е. использования их для военного и гражданского применения (двигатели «двойного назначения»);
• меньший (в 1,4-1,8 раза) путевой расход топлива танков с ДД (Т-72А с ДД В-84) по сравнению с танком Т-80Б (по результатам войсковых испытаний в середине 1980-х гг.) при средней скорости 25-30 км/ч. При увеличении средних скоростей движения разница в путевых расходах между ГТД и ДД сокращается и при средней скорости 50-55 км/ч путевые расходы практически одинаковы;
• отсутствие ограничений по эксплуатации в условиях жаркого климата с повышенной лессовой запыленностью (в части снижения гарантийного ресурса). У ГТД при температуре наружного воздуха +40°С максимальная мощность снижается примерно на 20%, у ДД - на 10%, при этом мощность на ведущем колесе Т-80У - 710 л.с., у Т-90 - 600 л.с. Ограничения мощности ДД возможны по перегреву воды и масла из-за недостаточно эффективной системы охлаждения. При снижении температуры наружного воздуха ниже +15°С у ГТД мощность повышается в такой же пропорции, рост мощности ограничивается на уровне 1450 л.с. по соображениям прочности узлов силовой передачи. У ДД мощность практически не растет.
• меньшая (примерно в 2,5-3 раза) стоимость производства, определяемая не только пониженной трудоемкостью, но и большей массовостью производства. Однако для моторно-трансмиссионных установок это соотношение значительно уменьшается и может составить 1,5-1,8.

Хотелось бы сказать еще о следующем: велись работы по теме «Роботизация». Были изготовлены дистанционно управляемый танк и инженерная машина разграждения. Работа подтвердила, что при наличии ГТД с ГОП (ГТД-1250Г - изделие 29Г) достаточно просто, с сохранением серийной трансмиссии, могут быть решены вопросы дистанционного управления движением гусеничной машины, построенной на базе танка типа Т-80. Работы также прекратились из-за отсутствия финансирования.

2 марта 1996 г. было принято постановление правительства РФ о начале работ по созданию ГТД мощностью 1800-2000 л.с. с удельным расходом топлива 170-206 г/л.с., но и это перспективное направление из-за нехватки средств так и не получило развития.

Сегодня в России еще сохранились производственные мощности (ОАО «КАДВИ»), которые обеспечивали выпуск более 1000 двигателей (изделие 29) в год. Эти мощности могут быть безвозвратно утрачены при отсутствии их загрузки.

Более того, есть перспективные разработки с обоснованием актуальности и расчетом стоимости затрат. Например, оснащение танков встроенным в БИУС АПП (автомат переключения передач). Для проработанного варианта, обеспечивающего существенное снижение утомляемости водителя при маршах, вождение любым водителем танка на уровне мастера, почти 20%-ную экономию топлива, возможность дистанционного управления практически без передела трансмиссии. В последнее время актуальны исследования гибридной силовой установки с электротрансмиссией, о которой уже упоминалось.

В свете новых веяний в вооружении танка подчеркнем: несмотря на то, что классическая пушка еще не уходит в прошлое, идет научное обоснование и нового супероружия. На смену пороха приходит горючая жидкость, которую впрыскивают в орудие. Наконец, установка в танк электромагнитной пушки потребует дальнейшего (возможно, кратковременного действия) повышения мощности двигателя для насыщения электроэнергией суперконденсатора. Расчеты, проверенные за рубежом (Bantin С, Detman J, Batle Tanks of the Future, 1988), показали, что для производства 4-6 выстрелов такой пушки в течении 1 мин потребуется мощность 1100-1470 кВт, а это может дать даже имеющийся сегодня ГТД.

Так какой же двигатель нужен современному танку?

Ответ на этот вопрос злободневен. Пора отрешиться от застаревших представлений. Прогресс в технике не остановить, и вопрос не в том, хватит ли денег и найдутся ли специалисты и ученые, но и в том, хватит ли мужества соответствовать новым концепциям МТУ танка XXI века.

А.С. Ефремов
Техника и вооружение, 09/2010

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.

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.

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.

Достигнутые показатели являются далеко не пределом для ГТД. Имеются наработки решений (и теоретических, и практических), которые позволяют достичь значений эксплуатационных расходов топлива на уровне танков с дизельными двигателями равной мощности.

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.

Значительное превосходство по габаритной мощности танка Т-80 над американским танком «Абрамс» объясняется его увеличенными габаритами силовой установки, из-за большого объема воздухоочистителя.

Показатель габаритной мощности свидетельствует не только об оптимальной компоновке МТО, но говорит о совершенстве систем и узлов силовой установки. Габаритная мощность МТО танка Т-80У превосходит 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.

Двигатель 5ТДФ был разработан специально для советских танков Т-64 и Т-72. На то время это был оптимальный вариант танкового двигателя с достаточной мощностью и компактностью.
При частоте вращения коленвала 2000об\мин с рабочим объёмом цилиндров 13.6 литров, 5ТДФ выдавливает 700 лошадок. 5ТДФ - оппозитный, пяти цилиндровый двигатель с десятью поршнями диаметром 120 мм, которым он и обязан таким рабочим объёмом.

Все настоящие оппозитные двигатели как правило двухтактные, поэтому 5ТДФ не исключение. Но для начала думаю стоит обьяснить что такое оппозитный двигатель и как в его пяти цилиндрах работают десять поршней. Оппозитный двигатель имеет два коленвала, расположенные друг на против друга, например если вы видели оппозитные двигатели SUBARU , то представте себе такой же двигатель, но вместо головок цилиндров поставьте по коленвалу, а на место коленвала внутрь двигателя вставьте пять больших

цилиндров, поршня в которых будут двигаться на встречу друг другу и в момент достижения верхней мёртвой точки, будет происходить впрыск топлива. При этом, как и принято у двухтактных моторов, такт сжатия и рабочий ход происходят с каждым полным оборотом коленвала, а не через один, как это происходит в четырёх-тактных двигателях. Каждый коленвал был соединен со свей трансмиссией и приводил в движение одну из гусениц.
Если все происходит за один оборот коленвала , то встает вопрос как же и когда же успевает происходить впуск и выпуск? Ответ прост, для вентиляции цилиндров 5ТДФ использует газовую турбину для отсоса отработавших газов, и простую ракушку турбонаддува (ну не совсем простую конечно). Вся эта газораспределительная система имеет механический привод, и скорость вращения турбин напрямую и жестко зависит от оборотов коленвала.
Вот как происходит вентиляция в цилиндрах 5ТДФ:
Как и на всех двухтактных моторах, в момент достижения поршнями нижней мёртвой точки, в цилиндрах 5ТДФ с каждой стороны открывается по три вентиляционных окошка для продувки цилиндра. А теперь зачем нужны турбины:
турбина наддува - выполняет свои обычные функции, подаёт чистый воздух в цилиндры под давлением, которое создается в специальной части блока цилиндров и называется продувочный рессивер
газовая турбина - высасывает отработавшие газы, создавая вакуум в своём коллекторе, что способствует лучшей вентиляции цилиндров. Еще более понятно такой процесс вентиляции цилиндров можно описать так - в одну дырку влетает, из другой вылетает.
Система смазки . Смазка каждой части двигателя происходила автономно от другой, из своего картера, своим маслом и своим же автономным маслонасосом. Система охлаждения была общей, 5ТДФ охлаждался водой, имел общий водяной радиатор.
Многотопливность 5ТДФ . Ей он обязан конструкции своей топливной аппаратуры. Вообще 5ТДФ изначально дизель, и предназначен для работы именно на солярке, но, как известно война суровая штука и не щадит никого и ничего. При разработке этого двигателя были разработаны режимы работы двигателя на альтернативных солярке нефтепродуктах. Так 5ТДФ мог работать на бензине, керосине, смесях бензина керосина и солярки, и даже на реактивном топливе. Для того чтобы перевести двигатель с солярки, допустим на бензин или керосин, нужно было передвинуть специальный рычажок на ТНВД и подкорректировать угол зажигания, и вуаля - танк едет на бензине!
Запуск двигателя производился двумя стартерами, по одному на каждый коленвал мощностью 1.5л\с каждый. Питались стартеры от четырех огромных аккумуляторов. Также была возможность пуска двигателя через специальный редуктор сжатым воздухом, который танкисты накачивали каждый вечер в специальные пусковые рессиверы. Также можно было завести двигатель с толкача, если вдруг танк не хотел заводиться, то к нему сбегались все танкисты батальона и начинали толкать... (шутка) брали другой танк, цепляли трос и тащили пока не заведется. Если спросите к чему эта статья на этом сайте, то отвечу: в армии мой отец служил как раз на этих двух танках, сначала Т-64 и потом Т-72.

ДВИГАТЕЛЬ 5ТДФ

Из всех известных схем и компоновок дизелей для обеспечения наиболее плотной компоновки МТО танков, дизель типа 5ТДФ, по своим основным параметрам, уже стоит на уровне, достигнутых мировой практикой. Он имеет еще достаточные резервы по уменьшению габаритов, повышению мощности, технологическому и конструктивному упрощению, которые до сих пор еще практически не использовались.

А.А. Морозов (18.04.73).

А. А. Морозов.

0. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ (кратк.)

А. А. Морозов увидел бесперспективность двигателей семейства В-2 в 1947 году. Запись от 15.10.47 гласит, что начинаются работы по танку Т-64 и он должен иметь оппозитный двигатель В-64. Только такая схема могла дать скачек в развитии танков. Начинаются поиски схем и исполнителей.

После войны достоянием СССР становятся немецкая техническая документация. Она попадают А.Д. Чаромскому, как разработчику авиационных двигателей, и его заинтересовывает «чемодан» Юнкерса.

«Чемодан» Юнкерса - серия авиационных двухтактных турботюршневых двигателей Jumo 205 с противопо-ложно движущимися поршнями была создан в начале 30-х годов двадцатого века. Характеристики двигателя Jumo 205- C следующие: 6-циллиндровый, мощность 600 л.с. ход поршня 2 x 160 мм, объем 16.62 л., степень сжатия 17:1, при 2.200 об./мин.

Двигатель Jumo 205.

В годы войны было выпущено около 900 двигателей, которые успешно применялись на гидросамолетах До-18, До-27, позднее и на быстроходных катерах. Вскоре после завершения ВОВ в 1949 году было решено установить такие двигатели на восточногерманские патрульные катера, которые были в строю до 60-х годов.

На базе этих разработок А. Д. Чаромским в 1947 г. в СССР был создан двухтактный авиадизель М-305 с взлетной мощностью 7360 кВт (10 000 л.с.) и одноцилиндровый отсек этого двигателя У-305.

В 1954 г. А.Д. Чаромский выходит с предложением о создании дизеля для среднего танка на основе У-305. Это предложение совпало с требованием главного конструктора нового танка А.А. Морозова, и А.Д. Чаромский был назначен главным конструктором завода им. В. Малышева в Харькове.

Так как танковое моторное КБ этого завода осталось в основном своем составе в Челябинске, то А.Д. Чаромскому пришлось формировать новое КБ, создавать опытную базу, налаживать опытное и серийное производство, заниматься отработкой технологии, которой не располагал завод.

Так появляется советский 4ТПД. Это был рабочий двигатель, но с одним недостатком - мощность была чуть более 400 л.с., что для танка было мало. Чаромский ставит еще один цилиндр и получает 5ТД (запись 11.02.57).

В январе 1957 г. первый опытный образец танкового дизеля 5ТД был подготовлен к стендовым испытаниям. По окончании стендовых испытаний 5ТД в том же году был передан на объектовые (ходовые) испытания в опытном танке "объект 430", а к маю 1958 г. прошел межведомственные Государственные испытания с хорошей оценкой.

И все же дизель 5ТД в серийное производство решили не передавать. Причиной вновь стало изменение требований военных к новым танкам, в очередной раз вызвавшее необходимость роста мощности. С учетом очень высоких технико-экономических показателей двигателя 5ТД и заложенные в нем резервы (что продемонстрировали и испытания) новую силовую установку мощностью порядка 700 л.с. решили создать на его основе.

Введение дополнительного цилиндра серьезно изменило динамику двигателя. Возникла неуравновешенность, которая вызывала в системе интенсивные крутильные колебания. К ее решению подключаются ведущие научные силы Ленинграда (ВНИИ-100), Москвы (НИИД) и Харькова (ХПИ). 5ТДФ был доведен до кондиции ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО, методом проб и ошибок.

Сохранив поперечное расположение мотора с двухсторонним отбором мощности и двумя планетарными бортовыми трансмиссиями, расположенными побортно по обе стороны двигателя, конструкторы сместили на освободившиеся места по бокам мотора, параллельно коробкам перемены передач, компрессор и газовую турбину, ранее в 4ТД смонтированные сверху на блоке двигателя. Новая компоновка позволила вдвое уменьшить объем МТО по сравнению с танком Т-54, причем из него были исключены такие традиционные узлы, как центральная КПП, редуктор, главный фрикцион, бортовые планетарные механизмы поворота, бортовые передачи и тормоза. Как отмечалось позднее в отчете ГБТУ, трансмиссия нового типа позволила сэкономить 750 кг массы и состояла из 150 механообработанных деталей вместо прежних 500.

Все системы обслуживания двигателя были сблокированы сверху над дизелем, образуя "второй этаж" МТО, схема которого получила наименование "двухъярусной".

По началу надежность двигателя была недостаточная, менее 150 часов (1967).

Гарантийный срок работы 5ТДФ в серийном исполнении (моторы 3-й серии) был установлен в 200 ч.

Моторы 4-й и 5-й серии имели гарантийный срок работы в 350 ч. Следующим этапом стал выпуск моторов 6-й серии, прошедших в 1971 г. ускоренную войсковую эксплуатацию с еще лучшими результатами. Их гарантийный срок работы был назначен в 400 ч, а с 1976 г. - 500 ч.

С 1971 г. наладили капитальный ремонт 5ТДФ на Харьковском танкоремонтном заводе. Гарантийный срок моторов, прошедших "капиталку", также удалось повысить со 150 ч в 1971 г. до 250 ч в 1981 г.

Системы автономного факельного подогрева и масловпрыска позволили впервые (в 1978 г.) обеспечить холодный пуск танкового дизеля при температурах до -20 градусов С (с 1984 г. до -25 градусов С). Позже (в 1985 г.) стало возможным с помощью системы ПВВ (подогреватель впускного воздуха) осуществлять холодный пуск четырехтактного дизеля (В-84-1) на танках Т-72, но только до температуры -20 градусов С, причем не более двадцати пусков в пределах гарантийного ресурса.

Подробнее - Двигатель 5ТДФ и его проблемы

Самое главное 5ТДФ плавно перешел в новое качество в дизелях серии 6ТД (6ТД-1…6ТД-4) с диапазоном мощностей 1000- 1500 л.с. и превосходящих по ряду основных параметров зарубежные аналоги.

История доводки 5ТДФ

Сравнительный анализ параметров дизелей 6ТД с танковыми дизелями других стран выгодно отличает их по удельным показателям, габаритам и необходимым объемам моторно-трансмиссионных отделений танков. При одинаковой мощности масса дизеля 6ТД-2 на 1000 кг меньше массы дизеля AVDS 1790 (США), литровая мощность - в два раза больше, чем у дизеля C12V (Англия), а габаритная - в 2 - 6 раз больше, чем у дизелей серии AVDS и С12V. Двигатель 6ТД-3 с мощностью 1400 л.с. обладает мощностью сравнимой с лучшими зарубежными образцами ГТД и дизелей, при практически не изменившихся массогабаритных показателях.

1. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА И РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ

Двигатель 5ТДФ представляет собой пятицилиндровый, многотоплланый, двухтактный турботюршневой двигатель с противопо-ложно движущимися поршнями жидкостного охлаждения с непо-средственным смесеобразованием, прямоточной продувкой, гори-зонтальным расположением цилиндров и двухсторонним отбором мощности.

Принципиальная схема двигателя показана на рис. 1

В турбопоршневом двигателе в отличие от поршневых двигате-лей имеются два жестко соединенных между собой лопаточных агрегата — нагнетатель и газовая турбина.

Нагнетатель 2 служит для предварительного сжатия воздуха, подаваемого в цилиндры. Сжатие воздуха необходимо для продув-ки цилиндров и наддува двигателей. При наддуве увеличивается весовое наполнение цилиндров воздухом. Это позволяет увеличить количество подаваемого в цилиндры топлива и тем самым сущест-венно повысить мощностные показатели двигателя.

Газовая турбина 1 преобразует часть тепловой анергии отрабо-тавших в цилиндре газов в механическую, которая исполь-зуется для привода нагнетателя. Использование энергии от-работавших газов в турбине повышает экономичность рабо-ты двигателя.

Мощность, развиваемая газовой турбиной, меньше мощности, необходимой для привода нагнетателя. Для компенсации недостаю-щей мощности,используется часть мощности, развиваемой поршне-вой частью двигателя. С этой целью нагнетатель через редуктор 3 соединяется с коленчатыми валами двигателя.

Пять цилиндров расположены горизонтально. В стенках каж-дого цилиндра имеются: с одной стороны — три ряда продувочных окон, с другой — выпускные окна. Продувочные окна служат для пуска в цилиндры свежего заряда (воздуха). Воздух подается к продувочным окнам от нагнетателя через промежуточный объем блока, называемый продувочным ресивером. Выпускные окна 4 обеспечивают выпуск из цилиндра отработавших газов. Выходя-щие из цилиндра отработавшие газы поступают через выпускной коллектор,в газовую турбину.

iB каждом цилиндре расположены два противоположно движу-щихся поршня. Между поршнями при их максимальном сближении образуется камера сгорания. Каждый поршень посредством шату-на связан со своим коленчатым валом. Поршни помимо своего пря-мого назначения управляют открытием и закрытием продувочных и выпускных окон, т. е. выполняют функции газораспределительно-го механизма. В связи с этим поршни, управляющие продувочными окнами, а также связанные с ними детали иривошиляо-шатунного механизма называются впускными (продувочными), а поршни, управляющие выпускными окнами, — выпускными.

Коленчатые валы связаны между собой шестернями главной передачи. Направление вращения валов одинаковое — по ходу часо-вой стрелки оо стороны турбины. При этом выпускной коленчатый вал опережает впускной вал на 10°. При таком смещении коленча-тых валов максимальное сближение виуокных и выпускных порш-ней получается тогда, когда выпускной вал пройдет свою геомет-рическую внутреннюю мертвую точку (в.м.т.) на 5°, а впускной вал не дойдет до своей внутренней мертвой точки на 5°. Это положение кривошипно-шатунного механизма двигателя соответствует мини-мальному расстоянию между поршнями и условно называется внутренней объемной мертвой точкой (в.о,м.т.).

Действительная степень сжатия, определяемая по моменту за-крытия продувочных окон, составляет 16,i5. Геометрическая сте-пень сжатия равна 20,9.

Угловое смещение коленчатых валов в сочетании с несиммет-ричным расположением продувочных и выпускных окон по длине цилиндра обеспечивает получение требуемых фаз газораспределе-ния, при которых достигаются достаточная очистка цилиндра от отработавших газов и наполнение цилиндра сжатым воздухом.

В связи с угловым смещением коленчатых валов крутящий мо-мент, снимаемый с них, неодинаков и доставляет для впускного ва-ла 30% и для выпускного вала 70% суммарного крутящего момен-та двигателя. Крутящий момент, развиваемый на впускном валу, передается через шестерни главной передачи на выпускной вал. Суммарный крутящий момент снимается с двух сторон выпускного вала и передается через две зубчатые муфты полужесткого соеди-нения на валы коробок передач объекта.

Рабочий цикл двигателями фазы газораспределения

Рабочие циклы (Двухтактного и четырехтактного двигателя скла-дываются из одних и тех же процессов — наполнения цилиндра свежим зарядом, сжатия рабочего тела, расширения продуктов сгорания и выпуска отработавших газов.

В четырехтактных двигателях, как известно, эти процессы осу-ществляются за четыре такта — четыре хода поршня или два обо-рота коленчатого вала. При этом процессы сжатия и расширения, необходимые для преобразования тепла в работу, занимают лишь половину времени всего цикла.

Другую половину цикла занимают вспомогательные процессы впуска и выпуска, обеспечивающие смену рабочего тела в цилинд-ре. Вследствие этого время, отводимое на рабочий цикл, с точки зрения получения работы используется недостаточно полно.

В двухтактных двигателях рабочий цикл осуществляется за два такта — два хода поршня или один оборот коленчатого вала. Поэтому в двухтактном двигателе число циклов, совершаемых в единицу времени, будет в два раза больше, чем в четырехтактном, что при прочих равных условиях определяет повышение мощности двигателя.

Наиболее существенные отличия двухтактного цикла от четы-рехтактного связаны с организацией процессов газообмена. В че-тырехтактных двигателях процессы впуска и выпуска осуществля-ются в результате насосного действия поршня в течение двух так-тов. В двухтактных двигателях время протекания этих процессов ограничено периодами открытого состояния выпускных и продувоч-ных окон. Для того чтобы в условиях ограниченного времени и от-сутствия насосного действия поршня обеспечить удовлетворитель-ное протекание процессов газообмена, наполнение и очистка ци-линдра двухтактного двигателя осуществляются воздухом, предварительно сжатым до определенного давления специальным агрега-том, который называется нагнетателем.

Рабочий цикл двигателя 5ТДФ иллюстрируется индикаторной диаграммой рабочего цикла (рис. 2), показывающей изменение давления газа в цилиндре в зависимости от положения поршня, диаграммой фаз газораспределения (рис. 3) и схемой характерных положений кривошипно-шатувного механизма двигателя (рис. 4).

Рис 2. Индикаторная диаграмма рабочего цикла.

Рабочий цикл двигателя 5ТДФ протекает в изложенной ниже последовательности.

Такт расширения. Начало такта расширения (конец такта сжа-тия) соответствует положению кривошипно-шатунного механизма двигателя в в.о.м.т. Состояние газа в цилиндре в этот момент от-мечено точкой С индикаторной диаграммы (рис. 2). Такт расшире-ния характеризуется увеличением объема цилиндра, обусловленно-го, расходящимся движением поршней.

Рис. 3. Диаграмма фаз газораспределения: - при начале отсчета от в.о.м.т.; б - при начале отсчета от в.м.т. выпускного вала.

Рис. 4. Схема характерных положений кривошипно-шатунного механизма.

В начальный период такта расширения в цилиндре идет про-цесс сгорания топлива, в результате которого химическая энергия топлива превращается в тепловую, вследствие интенсивного теп-ловыделения температура и давление газов в цилиндре резко уве-личиваются (линия С — Z). Максимальное давление газов дости-гается в точке Z через несколько градусов после в.о.м.т B даль-нейшем вследствие постепенного затухания сгорания и быстрого увеличения объема цилиндра давление уменьшается (линия Z — в 1).

В ходе процесса расширения часть тепловой энергии газов пре-образуется в механическую работу.

Через 106° после в.о.м.т. (111° после внутренней мертвой точки выпускного вала) выпускной поршень начинает открывать выпуск-ные окна (точка в 1 на рис. 2, 3 и 4, а). Под действием избыточного давления начинается выпуск из цилиндра отработавших газов. Отработавшие газы по выпускному коллектору поступают в тур-бину, в которой происходит дальнейшее расширение газов и преоб-разование их тепловой энергии в механичеакую работу.

Вследствие начавшегося выпуска давление газов в цилиндре уменьшается (линия в 1 — П 1 на рис. 2).

Через 20° после открытия выпускных окон (126° после в.о.м.т., 131° после в.м.т. выпускного вала) впускной поршень начинает от-крывать продувочные окна цилиндра (точка П 1 на рис. 2, 3 и 4, б). Через постепенно открывающиеся продувочные окна из продувоч-ного ресивера в цилиндр устремляется сжатый воздух, вытесняя из цилиндра отработавшие газы.

Наполнение цилиндра свежим зарядом при одновременном вы-теснении отработавших газов называется продуикои цилиндра.

Для улучшения продувки, а также последующего смесеобразо-вания входящему в цилиндр воздуху сообщается вращательное движение, что обеспечивается соответствующим расположением продувочных окон.

По достижении поршнями наружной объемной мертвой точки (в.о.м.т.) такт расширения заканчивается (точка а на рис. 2). Вы-пускные и продувочные окна цилиндра полностью открыты (рис. 4, в).

Таким образом, в данном такте на основной процесс расшире-ния (линия С — Z — в 1 — П 1 — а на рис. 2) накладываются в на-чальный период сгорание топлива, а в конечный — процесс выпу-ска отработавших газов и наполнения цилиндра свежим зарядом.

Такт сжатия. Такт сжатия характеризуется уменьшением объе-м>а цилиндра и осуществляется при сходящемся движении порш-ней от Н.О.М.Т. к в.о.м.т. В начале такта при одновременно откры-тых продувочных и выпускных окнах продолжается продувка ци-линдра (линия а — в 2 ). Затем выпускные окна закрываются (точ-ка в 2 на рис. 2, 3 и 4, г), что соответствует окончанию выпуска га-зов и продувки цилиндра. В это же время закрываются и проду-вочные окна. С момента закрытия продувочных окон (точка П 2 на рис. 2, 3 и 4, г) начинается сжатие свежего заряда, в ходе которого давление и температура его в цилиндре увеличиваются (ли-ния П 2 — С на рис. 2).

В конце такта сжатия за 19° до в.о.м.т. (или 14° до в.м.т. вы-пускного вала) топливный насос начинает подачу топлива (точка т на рис. 2 и 3). Впрыск топлива в цилиндр начинается несколько позже. Под действием высокой температуры сжатого в цилиндре воздуха распыленное топливо нагревается, испаряется и вскоре вос-пламеняется.

Горение топлива, начавшееся в конце сжатия, продолжается в начальный период такта расширения.

Из диаграммы фаз газораспределения (рис. 3) следует, что "про-должительность открытия выпускных окон (выпуск) составляет 138° поворота коленчатого вала, а продувочных (впуск) — 118°. Одновременное открытие продувочных и выпускных окон, соответ-ствующее периоду лродугаки, равно 118°.

Процесс газообмена рассматриваемого двигателя можно разде-лить на два характерных периода (рис. 2 и 3):

свободный выпуск (выпуск до продувки) —линия в 1 — П 1.

впуск и выпуск (продувка) — линия П 1 — в 2.

2. УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ

Двигатель 5ТДФ состоит из кривошипно-шатунного механизма, механизма передач, нагнетателя, турбины, систем питания топливом, управления, смазки, охлаждения, суфлирования и запуска.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя состоит из остова, коленчатых валов, шатунов и поршней.

К остову двигателя относятся: блок, корпус передачи, плита турбины, боковые картеры и цилиндры.

В блоке 8 (рис. 5) установлены цилиндры 4 и коленчатые ва-лы — впускной 3 и выпускной 16.

В каждом цилиндре установлено два поршня — впускной 23 и выпускной 22. Поршни посредством шатунов 11 связаны с коленча-тыми валами.

Двигатель имеет пять цилиндров. Диаметр цилиндра и ход поршня одинаковы и равны 120 мм.

Сторона двигателя, на которой расположена турбина, считает-ся передней стороной двигателя. С этой стороны ведется счет ци-линдров. Направление вращения коленчатых валов — по ходу ча-совой стрелки с передней стороны двигателя.

Порядок работы цилиндров 1—4—2—б—3.

Коленчатые валы установлены в блоке взаимопараллельно с противоположных сторон в разъемных коренных подшипниках. Крышки (подвески) 2 и 17 коренных подшипников коленчатых ва-лов стянуты с блоком двенадцатью силовыми болтами 19.

Силы давления газов, действующие на впускной и выпускной поршни, передаются через соответствующие шатуны, коленчатые валы и крышки на силовые болты и на них замыкаются. Вследст-вие этого блок от сил давления газов разгружен.

K блоку шпильками крепятся боковые картеры впускной 1 и выпускной 18. Боковые картеры закрывают внутреннюю полость блока, кроме того, используются для крепления ряда агрегатов дви-гателя.

В блоке имеются полости для прохода охлаждающей жидкости, а также масляные и топливные каналы. Масло из двигателя сли-вается через клапан 26, охлаждающая жидкость — через клапан 24. В продольных каналах нижней части блока устанавливаются откачивающие масляные насосы 20 и 25. В цилиндрической расточке в верхней части блока на подшипниках скольжения установлен кулачковый вал 6 привода топливных насосов высокого давления.

В центральном поясе цилиндров устанавливаются форсунки си-стемы литания двигателя топливом и клапан 10 воздухопуска си-стемы запуска двигателя сжатым воздухом.

Продувочные окна, а цилиндра через полость в блоке соединя-ются с двумя продувочными ресиверами б, выполненными в виде продольных каналов в отливке блока. Продувочные ресиверы свя-заны с верхним 4 (рис. 6) и нижним 11 выходными патрубками нагнетателя 12.

Рис. 5. Поперечный разрез двигателя по оси 3-го цилиндра и по силовым болтам:

/ и 18 — боковые картеры; 2 и 17— подвески; 3 —впускной коленчатый вал; 4 — цилиндр; 5—стартер-генератор; 6— кулачковый вал; 7—топ-ливный насос высокого давления; 8 — блок; 9 — крышка; 10 — клапан системы запуска двигателя сжатым воздухом; // — шатун; 12 — верхний выпускной коллектор; 13 — водяной коллектор; 14 — масляный центробежный фильтр; 15 -— топливный фильтр тонкой очистки; 16— выпускной ко-ленчатый вал; 19 — силовой болт; 20 и 25 — откачивающие масляные насосы; 21 — нижний выпускной коллектор; 22 — выпускной поршень; 23 — впускной поршень; 24 — клапан слива охлаждающей жидкости; 26 — клапан слива масла; 27— шарнирная опора; а — продувочные окна ци-линдра; б — продувочный ресивер; в — выпускные окна цилиндра.

Рис. 6. Двигатель 5ТДФ (вид со стороны нагнетателя):

/ — регулятор; 2 — крышка передачи; 3 — плита передачи; 4 — верхний патрубок нагнета-теля; 5 — салун; 6 — датчик тахометра; 7 — компрессор; 8 — опорный бугель; 9 — зубчатая муфта отбора мощности; 10—масляный насос салуна; 11 —нижний патрубок нагнетателя; 12 — нагнетатель.

(Выпускные окна в (рис. 5) цилиндра соединяются с патрубка-ми выпускных коллекторов (верхнего 12 и нижнего 21). Выпускные коллекторы посредством переходных патрубков 5 (р,ис. 7) связаны с патрубками входника турбины 4.

На переднем торце блока крепится плита 6 турбины. Плита тур-бины используется для установки турбины и водяного насоса 3.

К заднему торцу блока крепится плита 3 (рис. 6) передачи и крышка 2. В плите,и крышке передачи монтируются шестерни глав-ной передачи и приводов к агрегатам. На плите и крышке переда-чи устанавливаются нагнетатель, к которому крепится факельный подогреватель воздуха, нагнетающий масляный насос, топливонод-качивающий насос, регулятор / числа оборотов двигателя, сапун 5, ма1сляяый насос 10 сапуна, датчик 6 тахометра, компрессор 7, воздухораспределитель системы запуска сжатым воздухом.

В верхней части двигателя установлены стартер-генератор 5 (рис. 5), топливный фильтр 15 тонкой очистки, топливные насосы 7 высокого давления, закрытые крышкой 9, масляный центробеж-ный фильтр 14, водяной коллектор 13 и агрегаты системы запуска сжатым воздухом — влагомаслоотделитель 1 (рис. 7), дозатор 9 масловпрыска.

В нижней части блока в продольных каналах устанавливаются два откачивающих насоса 7. Двигатель соединен с трансмиссией объекта с помощью двух зубчатых муфт 9 (рис. 6), установленных на концах выпускного коленчатого вала.

Для крепления двигателя используются два опорных бугеля 8, закрепленных на блоке и боковых картерах в местах выхода кон-цов выпускного коленчатого вала, и шарнирная опора 27 (рис. 5), установленная,на,нижней части бакового картера продувочной сто-роны. На бугель со стороны турбины три монтаже двигателя в объ-ект устанавливаются в проточку два стальны/х полукольца, кото-рые служат для жесткой фиксации и двустороннего (вдоль оси вы-пускного коленчатого вала) !направления температурных удлине-ний двигателя относительно корпуса объекта.

Подвижные элементы шарнирной опоры обеспечивают темпе-ратурные удлинения двигателя вдоль оси коленчатых валов и в пер-пендикулярном направлении, т. е. в сторону впускного коленчато-го вала.

3. СВЕДЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

Применяемые эксплуатационные материалы

Основным, видом топлива для питания двигателя является топ-ливо для быстроходных дизелей ГОСТ 4749—73:

при температуре окружающей среды не ниже +5°С — мар-ки ДЛ;

при температуре окружающей среды от +5 до —30°С — марки ДЗ;

при температуре окружающей среды ниже -30°С — марки ДА.

В случае необходимости допускается при температуре окру-жающей среды выше +50°С применять топливо марки ДЗ.

Кроме топлива для быстроходных дизелей двигатель может ра-ботать на топливе для реактивных двигателей TC-1 ГОСТ 10227—62 или автомобильном бензине А-72 ГОСТ 2084—67, а также смесях применяемых топлив в любых пропорциях.

Для смазки двигателя применяется масло М16-ИХП-3 ТУ 001226—75. В случае отсутствия этого масла допускается примене-ние масла МТ-16п.

При переходе с одного масла на другое остатки масла из кар-терной полости двигателя и масляного бака машины необходимо слить.

Смешивание применяемых масел между собой, а также приме-нение других марок масел запрещаются. Допускается смешивание в масляной системе несливаемого остатка одной марки масла с другой, вновь заправленной.

При сливе температура масла должна быть не ниже +40°С.

Для охлаждения двигателя при температуре окружающей сре-ды не ниже +5 °С применяется чистая пресная вода без механиче-ских примесей, пропущенная через специальный фильтр, придавае-мый в ЭК машины .

Для предохранения двигателя от коррозии и «акипеобразова-ния в воду, пропущенную через фильтр, добавляют 0,15% трехкомпонентной присадки (по 0,05% каждого из компонентов).

Присадка состоит из тринатрий фосфата ГОСТ 201—58, хром-пика калиевого ГОСТ 2652—71 и нитрита натрия ГОСТ 6194—69 необхо-димо предварительно растворить в 5—6 л воды, пропущенной через химический фильтр и подогретой до температуры 60—80°С. В слу-чае дозаправки 2—3 л разрешается (разово) применять воду без присадки.

Засыпать антикоррозионную присадку непосредственно в систе-му запрещается.

При отсутствии трехкомпонентной присадки допускается при-менение чистого хромпика 0,5%.

При температуре окружающего воздуха ниже +50°С следует применять низкозамерзающую жидкость (антифриз) марки «40» или «65» ГОСТ 159—52. Антифриз марки «40» применяется при температуре окружающего воздуха до —35°С, при температуре ни-же — 35 °С — антифриз марки «65».

Двигатель заправлять топливом, маслом и охлаждающей жид-костью с соблюдением мер, предотвращающих попадание механи-ческих примесей и пыли, а в топливо и масло, кроме того, влаги.

Заправлять топливо необходимо через фильтр с шелковым по-лотном. Заправлять масло рекомендуется с помощью специальных маслозаправщиков. Масло, воду и низкозамерзающую жидкость заправлять через фильтр с сеткой № 0224 ГОСТ 6613—53.

Заправлять системы до уровней, предусмотренных инструкцией по эксплуатации машины.

Для полного заполнения объемов систем смазки и охлаждения необходимо после заправки на 1—2 мин запустить двигатель, после чего проверить уровни и при необходимости дозаправить системы,

В процессе эксплуатации необходимо контролировать количест-во охлаждающей жидкости и масла в системах двигателя и под-держивать их уровни IB заданных пределах.

Не допускать работу двигателя при наличии в баке системы смазки двигателя менее 20 л масла.

При понижении уровня охлаждающей жидкости вследствие ис-парения или утечек в систему охлаждения доливать соответствен-но воду или антифриз.

Охлаждающую жидкость и масло сливать через специальные сливные клапаны двигателя и машины (котел подогрева и масля-ный бак) с помощью шланга со штуцером при открытых заправоч-ных горловинах. Для полного удаления остатков воды из системы охлаждения во избежание ее замерзания рекомендуется систему пролить 5—6 л низкозамерзающей жидкостью.

Особенности работы двигателя на различных видах топлива

Работа двигателя на различных видах топлива осуществляется механизмом управления подачей топлива, имеющим два положе-ния установки рычага многотопливности: работа на топливе для быстроходных дизелей, топливе для реактивных двигателей, бен-зине (со снижением мощности) и их смесях в любых пропорциях; работа только на бензине.

Эксплуатация на других видах топлива при этом положении рычага категорически запрещается.

Установка механизма управления подачей топлива из положе-ния «Работа на дизельном топливе» в положение «Работа на бен-зине» осуществляется вращением регулировочного винта рычага многотопливности по ходу часовой стрелки до упора, а из положе-ния «Работа на бензине» в положение «Работа на дизельном топ-ливе» — вращением регулировочного винта рычага многотоплив-ности против хода часовой стрелки до упора.

Особенности запуска и эксплуатации двигателя при работе на бензине. Не менее чем за 2 мин до запуска двигателя необходимо включить насос БЦН машины и интенсивно прокачать топливо ручным подкачивающим насосом машины; во всех случаях незави-симо от температуры окружающего воздуха перед запуском произ-водить двойной впрыск масла в цилиндры.

Бензиновый центробежный насос машины должен оставаться включенным на протяжении всего времени работы двигателя на бензине, его смесях с другими топливами и при кратковременных остановках (3—5 мин) машины.

Минимально устойчивые обороты на холостом ходу при работе двигателя на бензине составляют 1000 в минуту.

4. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

О достоинствах и недостатках данного двигателя вспоминает С. Суворов, в своей книге «Т-64».

На танках Т-64А, выпускаемых с 1975 года, было усилено и бронирование башни за счет применения корундового наполнителя.

На этих машинах также была увеличена емкость то-пливных баков с 1093 л до 1270 л, вследствие чего сзади на башне появился ящик для укладки ЗИП. На машинах прежних выпусков ЗИП размещался в ящиках на правой надгусеничной полке, где и устано-вили дополнительные топливные баки, подключенные в топливную систему. При установке механиком-во-дителем топливораспределительного крана на любую группу баков (заднюю или переднюю) топливо выра-батывалось в первую очередь из наружных баков.

В механизме натяжения гусеницы была применена червячная пара, которая позволяла ее эксплуатацию без обслуживания в течение всего срока эксплуатации танка.

Эксплуатационные характеристики этих машины были значительно улучшены. Так, например, пробе до очередного номерного обслуживания был увеличен с 1500 и 3000 км до 2500 и 5000 км для Т01 и ТО соответственно. Для сравнения на танке Т-62 ТО1 ТО2 проводилось через 1000 и 2000 км пробега, а на танке Т-72 — через 1600-1800 и 3300- 3500 км пробега соответственно. Гарантийный срок работы двигателя 5ТДФ был увеличен с 250 до 500 моточасов, гарантийный срок всей машины составил 5000 км пробега.

Но училище — это только прелюдия, основная экс-плуатация началась в войсках, куда я попал после окончания училища в 1978 году. Перед самым выпус-ком до нас довели приказ Главкома Сухопутных войск о том, что выпускников нашего училища распреде-лять только в те соединения, где имеются танки Т-64. Связано это было с тем, что в войсках имелись случаи массового выхода из строя танков Т-64, в частности, двигателей 5ТДФ. Причина — незнание материаль-ной части и правил эксплуатации этих танков. Приня-тие на вооружение танка Т-64 было сравнимо с пере-ходом в авиации с поршневых двигателей на реактив-ные — ветераны авиации помнят, как это было.

Что касается двигателя 5ТДФ, то основных причин выхода его из строя в войсках было две — перегрев и пылевой износ. Обе причины происходили по незна-нию или по пренебрежению правил эксплуатации. Ос-новной недостаток этого двигателя — не слишком рас-считан на дураков, иногда требует, чтобы делали то, что написано в инструкции по эксплуатации. В мою бытность уже командиром танковой роты один из моих

командиров взводов, выпускник Челябинского танкового училища, готовившего офицеров на танки Т-72 как-то начал критиковать силовую установку танк Т-64. Не нравился ему двигатель и периодичность его обслуживания. Но когда ему был задан вопрос «А сколько раз за полгода вы на своих трех учебных танках открывали крыши МТО и заглядывали в мотор но-трансмиссионное отделение?» Оказалось, что ни разу. И танки ходили, обеспечивали боевую подготовку.

И так по порядку. Перегрев двигателя происходил по нескольким причинам. Первая — механик забывал снять коврик с радиатора и затем не смотрел на при-боры, но такое бывало очень редко и, как правило, зи-мой. Вторая, и основная — заправка охлаждающей жидкостью. По инструкции положено заливать воду (в летний период эксплуатации) с трехкомпонентной

присадкой, причем вода должна заливаться через специальный сульфофильтр, которым машины ран-них выпусков комплектовались все, а на новых маши-нах такой фильтр выдавался один на роту (10-13 тан-ков). Выходили из строя двигатели, в основном, танков учебной группы эксплуатации, эксплуатиро-вавшихся минимум пять дней в неделю и находящих-ся обычно на полигонах в полевых парках. При этом механики-водители «учебники» (так называли меха-ников учебных машин), как правило, трудяги и добро-

совестные парни, но не знавшие до тонкостей устрой-ства двигателя, могли себе позволить иногда залить воды в систему охлаждения просто из-под крана, тем более что сульфофильтр (который один на роту) хра-нился обычно на зимних квартирах, где-нибудь в кап-терке зампотеха роты. Результат — образование на-кипи в тонких каналах системы охлаждения (в районе камер сгорания), отсутствие циркуляции жидкости в самом нагреваемом месте двигателя, перегрев и вы-ход двигателя из строя. Образование накипи усугуб-ляло и то, что вода в Германии очень жесткая.

Один раз в соседнем подразделении был выведен двигатель по причине перегрева по вине механика-во-дителя. Обнаружив небольшую течь охлаждающей жидкости из радиатора, он по совету одного из «знато-ков» добавить в систему горчицы купил пачку горчицы в магазине и всю ее высыпал в систему, в результате — засорение каналов и выход двигателя из строя.

Бывали еще и другие сюрпризы с системой охлаж-дения. Вдруг начинает выгонять охлаждающую жид-кость из системы охлаждения через паровоздушный клапан (ПВК). Разобрались и с этим. Дело в том, что двигатель 5ТДФ имеет горизонтальное расположение поршней, и соответственно рубашка охлаждения ци-линдров расположена вокруг них, т.е. и сверху, и сни-зу. Через рубашку охлаждения в каждый цилиндр вкручены по четыре топливные форсунки (две сверху, две снизу) с прокладками из жаропрочной резины.

и двигатель перестанет заводиться. Некоторые, не разобравшись в чем дело, пытаются завести его с бу-ксира — результат разрушение двигателя. Таким об-разом мой зампотех батальона сделал мне «подарок» к Новому году, и мне пришлось менять двигатель 31 декабря. До Нового года я успел, т.к. замена двигате-ля на танке Т-64 процедура не очень сложная и, самое главное, не требует центровки при его установке. Больше всего времени при замене двигателя на тан-ке Т-64, как и на всех отечественных танках, занимает процедура слива и заправки масла и охлаждающей жидкости. Если бы на наших танках вместо дюритных соединений трубопроводов стояли разъемы с клапа-нами, как на «Леопардах» или «Леклерках», то замена двигателя на танках Т-64 или Т-80 по времени зани-мала бы не больше, чем замена всего силового блока на западных танках. Так, например, в тот памятный день 31 декабря 1980 г. после слива масла и охлажда-ющей жидкости мы с прапорщиком Е. Соколовым «выкинули» двигатель из МТО всего за 15 минут.

Вторая причина выхода двигателей 5ТДФ из строя — это пылевой износ. Система очистки воздуха Если своевременно не проверять уровень охлаждаю-щей жидкости, а положено проверять перед каждым выходом машины, то может настать такой момент, ко-гда в верхней части рубашки охлаждения жидкость бу-дет отсутствовать, и происходит местный перегрев. При этом самое слабое место форсунка. В этом слу-чае горят прокладки форсунки либо выходит из строя сама форсунка, затем через трещины в ней или сго-ревшие прокладки газы из цилиндров пробиваются в систему охлаждения, и под их давлением жидкость выгоняется через ПВК. Все это не смертельно для двигателя и устраняется при наличии в подразделе-нии знающего человека. На обычных рядных и V-образных двигателях в аналогичной ситуации «ведет» прокладку головки блока цилиндров, и работы в этом случае будет побольше.

Если в такой ситуации двигатель остановить и не принять никаких мер, то через некоторое время ци-линдры начнут заполняться охлаждающей жидкостью, двигателя представляет собой инерционную решетку и циклонный воздухоочиститель. Воздухоочиститель согласно инструкции по эксплуатации промывается по необходимости. На танках типа Т-62 он промывал-ся зимой через 1000 км пробега, а летом через 500 км. На танке Т-64 — по необходимости. Вот здесь-то и камень преткновения — некоторые приняли это как то, что можно его вообще не промывать. Необходи-мость же возникала тогда, когда в циклоны попадало масло. И если хоть в одном из 144 циклонов есть мас-ло, то воздухоочиститель надо промывать, т.к. через этот циклон в двигатель попадает неочищенный воз-дух с пылью, и далее, как наждаком, стираются гиль-зы цилиндров и кольца поршней. Двигатель начинает терять мощность, увеличивается расход масла, а по-том и вовсе перестает запускаться.

Проверить попадание масла в циклоны нетрудно - достаточно посмотреть входные отверстия циклонов на воздухоочистителе. Обычно смотрели на патрубок выброса пыли из воздухоочистителя, и если на нем обнаруживали масло, то тогда смотрели и воздухо-очиститель, и если надо, то промывали. Откуда же по-падало масло? Все просто: заливная горловина мас-лобака системы смазки двигателя расположена ря-дом с сеткой воздухозаборника. При дозаправке мас-лом обычно используется лейка, но т.к. опять же на учебных машинах лейки, как правило, отсутствовали (кто-то терял, кто-то положил на гусеничную ленту, за-был и поехал через нее и т.д.), то механики заливали масло просто из ведер, при этом масло проливалось, попадало сначала на сетку воздухозаборника, а затем и в воздухоочиститель. Даже заправляя масло через лейку, но в ветреную погоду, масло ветром забрызги-вало на сетку воздухоочистителя. Поэтому со своих подчиненных я требовал при заправке масла стелить на сетку воздухозаборника коврик из ЗИпа танка, в результате чего избегал неприятностей с пылевым из-носом двигателя. При этом надо отметить, что усло-вия запыленности в Германии в летнее время были са-мые что ни есть суровые. Так, например, во время ди-визионных учений в августе 1982 года при соверше-нии марша по лесным просекам Германии из-за ви-севшей пыли не было даже видно, где заканчивается ствол пушки собственного танка. Дистанцию между машинами в колонне выдерживали буквально нюхом. Когда до впередиидущего танка оставалось буквально несколько метров, то можно было различить запах его выхлопных газов и вовремя затормозить. И так 150 ки-лометров. После совершения марша всё: танки, люди и их лица, комбинезоны и сапоги были одного цвета — цвета дорожной пыли.

Модернизированный двигатель 5ТДФМ

Установка двигателя 5ТДФМ требует замены штатного воздухоочистителя на новый и доработки выпускной системы. Модернизация осуществляется путем замены двигателя 5ТДФ на двигатель 5ТДФМ, установки нового воздухоочистителя с увеличенным расходом воздуха для питания двигателя и доработки выпускной системы.

1. Двигатель 5ТДФ. Техническое описание. М - 1977. Изд-во министерства обороны СССР.

2. "Чемодан", или два поршня в одном цилиндре, Виктор Марковский. «Двигатель» №4 (10) июль-август 2000

3. С. Суворов. Т-64. Танкомастер. Специальный выпуск.

В пятидесятых годах прошлого века широкое распространение получили газотурбинные двигатели (ГТД) различных классов. Турбореактивные моторы разгоняли авиацию до сверхзвуковых скоростей, а по воде и железным дорогам двигались локомотивы и корабли с первыми моделями газотурбинных двигателей. Предпринимались попытки оснастить такими моторами и грузовики, однако эти эксперименты оказались неудачными. Подобные силовые установки, при всех своих плюсах – экономичности на номинальном режиме работы, компактности и возможности применять различные типы топлива – не были лишены недостатков. Прежде всего, это слишком большой расход топлива при разгоне или торможении, что в итоге и определило нишу, в которой ГТД нашли свое применение. Одним из итогов различных экспериментов с такой силовой установкой стал советский танк Т-80. Но достижение всемирной известности было далеко не простым делом. От начала работ по созданию танкового ГТД до начала его серийного производства прошло почти два десятка лет.

Первые проекты

Идея сделать танк с газотурбинной силовой установкой появилась еще тогда, когда никто и не думал о проекте Т-80. Еще в 1948 году конструкторское бюро турбинного производства Ленинградского Кировского завода начало работу над проектом танкового ГТД мощностью в 700 лошадиных сил. К сожалению, проект был закрыт за бесперспективностью. Дело в том, что 700-сильный двигатель, по расчетам, потреблял чрезвычайно много топлива. Расход признали слишком большим для практического использования. Чуть позже неоднократно предпринимались попытки сконструировать другие двигатели подобного класса, но они тоже не дали никакого результата.

Во второй половине пятидесятых годов ленинградские конструкторы создали еще один двигатель, который дошел до стадии сборки прототипа. Получившийся ГТД-1 не оснащался теплообменником и выдавал мощность до тысячи лошадиных сил при расходе топлива в 350-355 г/л.с. ч. Вскоре на основе этого двигателя сделали две модификации: ГТД1-Гв6 со стационарным теплообменником и ГТД1-Гв7 с вращающимся. К сожалению, несмотря на некоторый прогресс, все три модели ГТД имели расход топлива выше расчетного. Улучшить этот параметр не представлялось возможным, поэтому проекты закрыли.

В целом, все ранние проекты ГТД для сухопутной, в том числе и гусеничной, техники не отличались особыми успехами. Все они не смогли добраться до серийного производства. В то же время, в ходе разработки и испытаний новых моторов удалось найти немало новых оригинальных технических решений, а также собрать нужную информацию. К этому времени сформировались две основные тенденции: попытки приспособить авиационный двигатель для использования на танке и сделать специальный ГТД.

В начале шестидесятых годов произошло несколько событий, которые позитивно сказались на всем направлении. Сначала Научно-исследовательский институт двигателей (НИИД) предложил несколько вариантов моторно-трансмиссионного отделения для танка Т-55. Предлагались два варианта газотурбинного двигателя, отличавшиеся друг от друга мощностью и потреблением топлива. В апреле 1961 года вышло соответствующее распоряжение руководства страны, согласно которому НИИД должен был продолжить работы по начатым проектам, а на Челябинском тракторном заводе создавалось специальное конструкторское бюро, занятое исключительно тематикой ГТД.

Челябинские двигатели

Новое бюро получило индекс ОКБ-6 и объединило усилия с Институтом двигателей. Результатом проектирования стал проект ГТД-700. При мощности до 700 л.с. этот двигатель потреблял 280 г/л.с.ч, что приближалось к требуемым значениям. Столь высокие для своего времени характеристики были обусловлены рядом оригинальных решений. Прежде всего необходимо отметить конструкцию теплообменника, каналы которого были оптимизированы в плане сечения и скорости течения газов. Кроме того, на работе двигателя благотворно сказался новый одноступенчатый воздухоочиститель циклонного типа, задерживавший до 97% пыли. В 1965 году начались испытания двух первых образцов ГТД-700. Работа двигателей на стенде показала все преимущества примененных решений, а также позволила вовремя определить и исправить имеющиеся проблемы. Вскоре собрали еще три двигателя ГТД-700, один из которых позже был установлен на опытный танк «Объект 775Т». В марте 1968 года прошел первый запуск газотурбинного двигателя на танке и через несколько дней начались ходовые испытания. До апреля следующего года экспериментальный танк прошел около 900 километров при наработке двигателя порядка 100 часов.

Несмотря на имеющиеся успехи, в 1969 году испытания двигателя ГТД-700 завершились. В это время прекратились работы над ракетным танком «Объект 775» и, как следствие, его газотурбинной модификацией. Однако развитие двигателя не остановилось. По результатам испытаний сотрудники НИИД провели несколько исследований и пришли к позитивным выводам. Как оказалось, конструкция ГТД-700 позволяла довести мощность до уровня порядка 1000 л.с., а расход топлива снизить до 210-220 г/л.с.ч. Перспективная модификация двигателя получила обозначение ГТД-700М. Ее расчетные характеристики выглядели многообещающе, что привело к дальнейшим разработкам. ВНИИТрансмаш (переименованный ВНИИ-100) и конструкторское бюро ЛКЗ предприняли попытку установить ГТД-700М на танки «Объект 432» и «Объект 287». Однако никаких практических результатов добиться не удалось. Моторно-трансмиссионное отделение первого танка оказалось недостаточно большим для размещения всех агрегатов силовой установки, а второй проект вскоре был закрыт за бесперспективностью. На этом двигателя ГТД-700 закончилась.

ГТД-3 для «Объекта 432»

Одновременно с НИИД и челябинскими конструкторами над своими проектами ГТД работали в омском ОКБ-29 (сейчас Омское моторостроительное конструкторское бюро) и ленинградском ОКБ-117 (завод им. В.Я. Климова). Стоит отметить, основным направлением работы этих предприятий была адаптация авиационных двигателей к танковым «нуждам». Этим фактом обусловлен целый ряд особенностей получившихся двигателей. Одним из первых переработке подвергся вертолетный турбовальный двигатель ГТД-3, разработанный в Омске. После адаптации для использования на танке он получил новый индекс ГТД-3Т и немного потерял в мощности, с 750 до 700 л.с. Расход топлива в танковом варианте составлял 330-350 г/л.с.ч. Такое потребление горючего было слишком велико для практического использования двигателя, но ГТД-3Т все же был установлен на ходовой макет, базой для которого послужил танк Т-54. Позже подобный эксперимент провели с танком Т-55 (проект ВНИИ-100) и с «Объектом 166ТМ» (проект Уралвагонзавода). Примечательно, что после испытаний своего опытного образца тагильские конструкторы пришли к выводу о нецелесообразности продолжения работ по газотурбинной тематике и вернулись к созданию танков с дизельными двигателями.

В 1965 году ОКБ-29 и ВНИИ-100 получили задание доработать двигатель ГТД-3Т для использования на танке «Объект 432», который вскоре был принят на вооружение под обозначением Т-64. В ходе такой доработки двигатель получил новое обозначение ГТД-3ТЛ и ряд изменений в конструкции. Изменились конструкция компрессора и корпуса турбины, появилась система перепуска газов после компрессора, созданы два новых редуктора (один в составе моторного агрегата, другой располагался на корпусе танка), а также переделана выхлопная труба. Имея сравнительно небольшие габариты, двигатель ГТД-3ТЛ хорошо вписался в моторно-трансмиссионное отделение «Объекта 432», а в свободных объемах уместились дополнительные баки на 200 литров топлива. Стоит отметить, в МТО танка пришлось ставить не только новый двигатель, но и новую трансмиссию, приспособленную для работы с газотурбинным двигателем. Крутящий момент двигателя передавался на главный редуктор и распределялся на две бортовые планетарные коробки передач. В конструкции новой трансмиссии широко использовались детали исходной системы «Объекта 432». Ввиду специфических требований двигателя к подаче воздуха пришлось заново спроектировать оборудование для подводного вождения, имеющее в своем составе воздухопитающие и выхлопные трубы большего диаметра.

В ходе проектирования двигателя ГТД-3ТЛ, с целью проверки некоторых идей, на танке Т-55 установили мотор ГТД-3Т. Танк с газотурбинным двигателем сравнили с аналогичной бронемашиной, оборудованной стандартным дизелем В-55. В результате этих испытаний подтвердились все предварительные расчеты. Так, средняя скорость опытного танка оказалась немного выше скорости серийного, но за это преимущество пришлось платить в 2,5-2,7 раза более высоким расходом топлива. При этом к моменту сравнительных испытаний не были достигнуты требуемые характеристики. Вместо необходимых 700 л.с. ГТД-3ТЛ выдавал лишь 600-610 и сжигал порядка 340 г/л.с.ч вместо требовавшихся 300. Повышенный расход топлива привел к серьезному уменьшению запаса хода. Наконец, ресурс в 200 часов не дотягивал даже до половины от заданных 500. Выявленные недостатки были учтены и вскоре появился полноценный проект ГТД-3ТЛ. К концу 1965 года ОКБ-29 и ВНИИ-100 совместными усилиями завершили разработку нового двигателя. За основу для него был взят не танковый ГТД-3Т, а авиационный ГТД-3Ф. Новый двигатель развивал мощность до 800 л.с. и потреблял не более 300 г/л.с.ч. В 1965-66 годах изготовили два новых двигателя и проверили их на танке «Объект 003», представлявшем собой доработанный «Объект 432».

Одновременно с испытаниями танка «Объект 003» шла разработка «Объекта 004» и силовой установки для него. Предполагалось использовать двигатель ГТД-3ТП, имевший большую мощность в сравнении с ГТД-3ТЛ. Кроме того, мотор с индексом «ТП» должен был размещаться не поперек корпуса танка, а вдоль, что повлекло за собой перекомпоновку некоторых агрегатов. Основные пути развития остались прежними, но их нюансы подверглись определенным коррективам, связанным с выявленными проблемами газотурбинных двигателей. Пришлось серьезно доработать систему забора и фильтрации воздуха, а также отвода выхлопных газов. Еще один серьезный вопрос касался эффективного охлаждения двигателя. Создание новой трансмиссии, повышение характеристик и доведение моторесурса до требуемых 500 часов также остались актуальными. При проектировании двигателя и трансмиссии для танка «Объект 004» старались скомпоновать все агрегаты таким образом, чтобы они могли уместиться в МТО с минимальными его доработками.

Наибольшим изменениям подверглась крыша моторно-трансмиссионного отделения и кормовой лист бронекорпуса. Крышу сделали из сравнительно тонкого и легкого листа с окнами, на которых разместили жалюзи воздухозаборного устройства. В корме появились отверстия для выброса газов двигателя и воздуха из системы охлаждения. Для повышения живучести эти отверстия прикрыли бронированным колпаком. Двигатели и некоторые агрегаты трансмиссии укрепили на заново разработанной раме, которая монтировалась на бронекорпусе без доработок последнего. Сам двигатель установили продольно, с небольшим сдвигом от оси танка влево. Рядом с ним разместились топливный и масляный насосы, 24 прямоточных циклона системы воздухоочистки, компрессор, стартер-генератор и т.п.

Двигатель ГТД-3ТП мог выдавать мощность до 950 л.с. при расходе топлива в 260-270 г/л.с.ч. Характерной чертой этого двигателя стала его схема. В отличие от предыдущих моторов семейства ГТД-3 он был сделан по двухвальной системе. С двигателем была сопряжена четырехскоростная трансмиссия, разработанная с учетом характерных для газотурбинного двигателя нагрузок. Согласно расчетам, трансмиссия могла работать в течение всего срока службы двигателя – до 500 часов. Бортовые коробки передач имели тот же размер, что и на исходном «Объекте 432» и помещались на исходных местах. Приводы управления агрегатами двигателя и трансмиссии в большинстве своем располагались на старых местах.

Насколько известно, «Объект 004» так и остался на чертежах. В ходе его разработки удалось решить несколько важных вопросов, а также определить планы на будущее. Несмотря на уменьшение заметности танка с ГТД в инфракрасном спектре, улучшившееся качество очистки воздуха, создание специальной трансмиссии и т.п., расход топлива оставался на недопустимом уровне.

ГТД из Ленинграда

Еще одним проектом, начавшимся в 1961 году, были ленинградские исследования перспектив турбовального двигателя ГТД-350. Ленинградские Кировский завод и Завод им. Климова совместными усилиями начали изучать поставленный перед ними вопрос. В качестве стенда самых для первых исследований применялся серийный трактор К-700. На него установили двигатель ГТД-350, для работы с которым пришлось немного доработать трансмиссию. Вскоре начался еще один эксперимент. На этот раз «платформой» для газотурбинного двигателя стал бронетранспортер БТР-50П. Подробности этих испытаний не стали достоянием общественности, но известно, что по их результатам двигатель ГТД-350 признали пригодным для использования на сухопутной технике.

На его базе создали два варианта двигателя ГТД-350Т, с теплообменником и без. Без теплообменника газотурбинный двигатель двухвальной системы со свободной турбиной развивал мощность до 400 л.с. и имел расход топлива на уровне 350 г/л.с.ч. Вариант с теплообменником был ощутимо экономичнее – не более 300 г/л.с.ч., хотя и проигрывал в максимальной мощности порядка 5-10 л.с. На основе двух вариантов двигателя ГТД-350Т были сделаны силовые агрегаты для танка. При этом, ввиду сравнительно малой мощности, рассматривались варианты с применением как одного двигателя, так и двух. В результате сравнений наиболее перспективным был признан агрегат с двумя двигателями ГТД-350Т, располагавшимися вдоль корпуса танка. В 1963 году началась сборка опытного образца такой силовой установки. Его установили на шасси экспериментального ракетного танка «Объект 287». Получившуюся машину назвали «Объектом 288».

В 1966-67 годах этот танк прошел заводские испытания, где подтвердил и скорректировал расчетные характеристики. Однако главным результатом поездок по полигону стало понимание того, что перспективы спаренной системы двигателей сомнительны. Силовая установка с двумя двигателями и оригинальным редуктором получилась сложнее в производстве и эксплуатации, а также дороже, чем один ГТД эквивалентной мощности с обычной трансмиссией. Предпринимались некоторые попытки развить двухдвигательную схему, но в итоге конструкторы ЛКЗ и Завода им. Климова остановили работы в этом направлении.

Стоит отметить, проекты ГТД-350Т и «Объект 288» были закрыты только в 1968 году. До этого времени, по настоянию заказчика в лице Минобороны, состоялись сравнительные испытания сразу нескольких танков. В них участвовали дизельные Т-64 и «Объект 287», а также газотурбинные «Объект 288» и «Объект 003». Испытания были суровыми и проходили на разных местностях и в разных погодных условиях. В результате выяснилось, что при имеющихся преимуществах в части габаритов или максимальной мощности существующие газотурбинные двигатели менее пригодны для практического применения, чем освоенные в производстве дизели.

Незадолго до прекращения работ по тематике спаренных двигателей конструкторы ЛКЗ и Завода им. Климова сделали два эскизных проекта, подразумевавших установку на танк «Объект 432» спаренной установки с перспективными двигателями ГТД-Т мощностью по 450 л.с. Рассматривались различные варианты размещения двигателей, но в итоге оба проекта не получили продолжения. Спаренные силовые установки оказались неудобными для практического применения и более не использовались.

Двигатель для Т-64А

Принятый на вооружение в шестидесятых годах танк Т-64А при всех своих преимуществах не был лишен недостатков. Высокая степень новизны и несколько оригинальных идей стали причиной технических и эксплуатационных проблем. Немало нареканий вызвал двигатель 5ТДФ. В частности, и из-за них было решено всерьез заняться перспективным ГТД для этого танка. В 1967 году появилось соответствующее постановление руководства страны. К этому времени уже имелся определенный опыт в сфере оснащения танка «Объект 432» газотурбинной силовой установкой, поэтому конструкторам не пришлось начинать с нуля. Весной 1968-го года на ленинградском Заводе им. Климова развернулись проектные работы по двигателю ГТД-1000Т.

Главным вопросом, стоявшим перед конструкторами, было снижение расхода топлива. Остальные нюансы проекта уже были отработаны и не нуждались в столь большом внимании. Улучшать экономичность предложили несколькими путями: повысить температуру газов, улучшить охлаждение элементов конструкции, модернизировать теплообменник, а также повысить КПД всех механизмов. Кроме того, при создании ГТД-1000Т применили оригинальный подход: координацией действий нескольких предприятий, занятых в проекте, должна была заниматься сводная группа из 20 их сотрудников, представлявших каждую организацию.

Благодаря такому подходу достаточно быстро удалось определиться с конкретным обликом перспективного двигателя. Таким образом, в планы входило создание трехвального ГТД с двухкаскадным турбокомпрессором, кольцевой камерой сгорания и охлаждаемым сопловым аппаратом. Силовая турбина – одноступенчатая с регулируемым сопловым аппаратом перед ней. В конструкцию двигателя ГТД-1000Т сразу ввели встроенный понижающий редуктор, который мог преобразовывать вращение силовой турбины со скоростью порядка 25-26 тыс. оборотов в минуту в 3-3,2 тыс. Выходной вал редуктора разместили таким образом, что он мог передавать крутящий момент на бортовые коробки передач «Объекта 432» без лишних деталей трансмиссии.

По предложению сотрудников ВНИИТрансмаш, для очистки поступающего воздуха применили блок прямоточных циклонов. Выведение выделенной из воздуха пыли было обязанностью дополнительных центробежных вентиляторов, которые, кроме того, обдували масляные радиаторы. Использование такой простой и эффективной системы очистки воздуха привело к отказу от теплообменника. В случае его использования для достижения требуемых характеристик требовалось очищать воздух почти на все 100%, что было, как минимум, очень сложно. Двигатель ГТД-1000Т без теплообменника мог работать даже если в воздухе оставалось до 3% пыли.

Отдельно стоит отметить компоновку двигателя. На корпусе собственно газотурбинного агрегата установили циклоны, радиаторы, насосы, маслобак, компрессор, генератор и прочие части силовой установки. Получившийся моноблок имел габариты, пригодные для установки в моторно-трансмиссионное отделение танка Т-64А. Кроме того, в сравнении с оригинальной силовой установкой, двигатель ГТД-1000Т оставлял внутри бронированного корпуса объем, достаточный для размещения баков на 200 литров топлива.

Весной 1969 года началась сборка опытных экземпляров Т-64А с газотурбинной силовой установкой. Интересно, что в создании прототипов участвовали сразу несколько предприятий: Ленинградский Кировский и Ижорский заводы, Завод им. Климова, а также Харьковский завод транспортного машиностроения. Чуть позже руководство оборонной промышленности решило построить опытную партию из 20 танков Т-64А с газотурбинной силовой установкой и распределить их по различным испытаниям. 7-8 танков предназначались для заводских, 2-3 для полигонных, а оставшиеся машины должны были пройти войсковые испытания в разных условиях.

За несколько месяцев испытаний в условиях полигонов и испытательных баз было собрано нужное количество информации. Двигатели ГТД-1000Т показали все свои преимущества, а также доказали пригодность для использования на практике. Однако выяснилась другая проблема. При мощности в 1000 л.с. двигатель не слишком удачно взаимодействовал с имеющейся ходовой частью. Ее ресурс заметно снижался. Более того, к моменту окончания испытаний почти все двадцать опытных танков нуждались в ремонте ходовой или трансмиссии.

На финишной прямой

Самым очевидным решением проблемы выглядела доработка ходовой части танка Т-64А для использования вместе с ГТД-1000Т. Однако такой процесс мог занять слишком много времени и с инициативой выступили конструкторы ЛКЗ. По их мнению, нужно было не модернизировать имеющуюся технику, а создавать новую, изначально рассчитанную под большие нагрузки. Так появился проект «Объект 219».

Как известно, за несколько лет разработки этот проект успел претерпеть массу изменений. Корректировались почти все элементы конструкции. Точно так же доработкам подвергся и двигатель ГТД-1000Т и сопряженные с ним системы. Пожалуй, самым главным вопросом в это время было повышение степени очистки воздуха. В результате массы исследований выбрали воздухоочиститель с 28 циклонами, оснащенными вентиляторами с особой формой лопасти. Для уменьшения износа некоторые детали циклонов покрыли полиуретаном. Изменение воздухоочистительной системы сократило поступление пыли в двигатель примерно на один процент.

Еще во время испытаний в Средней Азии проявилась другая проблема газотурбинного двигателя. В тамошних грунтах и песках было повышенное содержание кремнезема. Такая пыль, попав в двигатель, спекалась на его агрегатах в виде стекловидной корки. Она мешала нормальному течению газов в тракте двигателя, а также увеличивала его износ. Эту проблему пытались решить при помощи специальных химических покрытий, впрыска в двигатель особого раствора, создания вокруг деталей воздушной прослойки и даже применения неких материалов, постепенно разрушавшихся и уносивших с собой пригоревшую пыль. Однако ни один из предложенных методов не помог. В 1973 году эту проблему решили. Группа специалистов Завода им. Климова предложила установить на наиболее подверженную загрязнению часть двигателя – сопловой аппарат – специальный пневмовибратор. При необходимости или через определенный промежуток времени в этот агрегат подавался воздух от компрессора и сопловой аппарат начинал вибрировать с частотой в 400 Гц. Налипшие частички пыли буквально стряхивались и выдувались выхлопными газами. Чуть позже вибратор заменили восемью пневмоударниками более простой конструкции.

В результате всех доработок наконец удалось довести ресурс двигателя ГТД-1000Т до требуемых 500 часов. Расход топлива танков «Объект 219» был примерно в 1,5-1,8 раза больше, чем у бронемашин с дизельными двигателями. Соответствующим образом сократился и запас хода. Тем не менее, по совокупности технических и боевых характеристик танк «Объект 219сп2» признали пригодным для принятия на вооружение. В 1976 году вышло постановление Совмина, в котором танк получил обозначение Т-80. В дальнейшем эта бронемашина претерпела ряд изменений, на ее базе было создано несколько модификаций, в том числе и с новыми двигателями. Но это уже совсем другая история.

По материалам сайтов:
журнал "«Техника и вооружение: вчера, сегодня, завтра…»"
http://armor.kiev.ua/
http://army-guide.com/
http://t80leningrad.narod.ru/