Мемориал - обобщенный банк данных!
Военно-исторический клуб «Волжский рубеж»
 

Двигатели. Танк Т-64.

31 января 2009 - RUS76
"Чемодан", или два поршня в одном цилиндре
Виктор Марковский

                 К середине 50-х годов как в мировом, так и в отечественном танкостроении начал формироваться новый класс машин - основные боевые танки, в которых сочеталась высокая подвижность средних танков с мощным вооружением и броневой защитой тяжелых. Масса основных боевых танков, вооруженных 100:125-мм пушками и защищенных толстой броней, быстро перешагнула за 40-тонную отметку. Для сохранения приемлемых значений скорости и маневренности, обеспечивавших не только оперативные возможности, но и лучшую выживаемость на поле боя (очевидно, что в подвижную машину труднее попасть и скорость в этом случае служит дополнительной защитой), требовалось повысить энерговооруженность танков, используя более мощные двигатели. 

Однако как раз в этот период отечественные конструкторы танков столкнулись с отсутствием подходящего двигателя: в производстве на предприятиях Минтрансмаша находились только дизельные двигатели В-54, В-55 и В-12 мощностью 520...680 л.с. - надежные и доведенные силовые установки семейства все того же В-2, обладавшего далеко не безграничными возможностями форсирования. Помимо требований к высокой мощности танковых моторов были заданы удельная литровая мощность, экономичность, диапазон рабочих оборотов и, в определенной мере, внешняя характеристика. Танкостроители жестко ограничили массу, объем и особенно высоту перспективного двигателя, обуславливавшие габариты будущих боевых машин. 
Нельзя сказать, что ведущими моторостроительными КБ не уделялось должного внимания созданию более мощных двигателей. Еще в конце 40-х годов отечественные конструкторы работали над проектами мощных быстроходных силовых установок, включая дизели с высоким наддувом, с тяговой газовой турбиной и т. п., однако разработку некоторых из них пришлось прекратить из-за неразрешимости возникших технических проблем, а другие работы в 1952 г. закрыли волевым решением руководства ввиду "избыточности" заложенных характеристик, для которых, как заявлялось, "не найдется применения". Прошло немного времени, и "директивно закрытая" проблема возникла вновь. 
К 1953 г. были сформулированы основные тактико-технические требования к танковым силовым установкам нового поколения. Внимание танкостроителей привлек дизель оригинальной схемы, разрабатывавшийся в ЦИАМ под руководством доктора технических наук профессора А.Д. Чаромского - известного конструктора авиационных моторов марки "АЧ", строившихся в 1942-1946 гг. на подмосковном заводе Й 500. После войны знаменитый дизелист и лауреат Сталинской премии I степени оказался не у дел и занимался теоретическими и опытно-конструкторскими работами в ЦИАМ. Его новый проект двигателя отличался от классических конструкций, удивляя и привлекая не только высокими удельными характеристиками, но и небывалой компактностью. Вместо привычной V-образной или оппозитной компоновки с одним поршнем в цилиндре (казалось бы, а как иначе?) новинка Чаромского имела по два поршня в каждом цилиндре, разделенных камерой сгорания. Нельзя сказать, что эта схема не предлагалась ранее, однако Чаромскому удалось создать вполне работоспособный образец мощного двухтактного быстроходного турбопоршневого дизеля (для повышения мощности мотор был оборудован компрессором и турбиной с механическим приводом от коленвала). Машина получилась очень компактной, "плоской" с рядным расположением цилиндров, из-за чего ее фамильярно именовали "чемоданом", а саму компоновку характеризовали как "два горшка" в одной "трубе". Опытный одноцилиндровый отсек такого двигателя У-305 уже работал на стенде в ЦИАМ. 
Однако принять проект в том виде, в каком он разрабатывался, при всей его привлекательности по мощностным и весовым показателям не представлялось возможным. Мотор все же создавался для авиационного применения, где требовалась винтовая внешняя характеристика, в то время как "танкистам" была необходима прогрессивная, с расчетом на высокую приемистость и приспособляемость, частые выходы на предельную нагрузку и почти постоянно на переменных режимах. К тому же авиационный мотор не удовлетворял требованиям, предъявляемым к танковой силовой установке и по компоновочным соображениям - габаритам, "обвязке" к соединениям. С учетом этих оговорок в 1954 г. А.Д. Чаромский, возглавивший группу конструкторов-дизелистов харьковского завода транспортного машиностроения Й 75, разработал проект танкового турбо-дизеля 4ТД, рассчитанного на достижение мощности 580...600 л.с. 
Наименование 4ТД двигатель получил по количеству цилиндров - 4, в которых находились по два поршня размерностью 120/120х2 со встречным движением. Цилиндры располагались горизонтально, обеспечивая минимальную высоту силовой установки и, соответственно, моторно-трансмиссионного отделения, что, в конечном счете, благоприятно сказывалось и на общей высоте и заметности самого танка. Высота двигателя получалась менее 700 мм, что полностью соответствовало требованиям военных и была заметно меньшей по сравнению с V-образным В-2 и его "родственниками". Частота вращения 4ТД составляла 3000 об/мин, компрессор и турбина механически соединялись с коленчатым валом, продувка была прямоточной. К другим конструктивным особенностям относились индивидуальные топливные насосы и поршни, с учетом высоких тепловых нагрузок выполненные составными - легкий алюминиевый корпус с накладкой из жаропрочной стали и жаровым стальным кольцом. 
Опробование одноцилиндровых отсеков будущего дизеля и испытания на безмоторных стендах обнаружили массу проблем. Они были связаны, в первую очередь, с напряженным температурным режимом и высокой нагруженностью узлов, являвшихся следствием самой схемы (работа камеры сгорания, приводившей в движение сразу два поршня, требовала высокотемпературного процесса и более "плотного" газового цикла). Однако не только это было причиной отказа от проекта 4ТД, так и не построенного в металле. Заводское танковое КБ "60М" во главе с А.А. Морозовым изменило требования к силовой установке, которым 4ТД перестал удовлетворять. На смену первоначальному проекту нового танка "объект 430" с дизелем 4ТД, завершенному к концу 1954 г., пришел инициативно предложенный "объект 430У", усиленный танк с крупнокалиберной пушкой и мощной бронезащитой, достигшей толщины 160 мм в лобовых листах вместо 120 мм у танка прежнего проекта. Развитие этого конструктивного направления, в конечном счете, привело к утверждению более перспективной машины, для организации работ по которой было принято постановление Совмина от 6 мая 1954 г. Й 880-524. 
Однако проектная масса нового танка составила 42 т, и ему требовалась более мощная силовая установка, причем, по опыту доводки других "объектов", высказывались пожелания о создании резерва мощности. Лучшее - враг хорошего, и на смену проекту 4ТД пришел дизель 5ТД, отличавшийся не только увеличенным до пяти числом цилиндров. Совместные совещания танкостроителей и дизелистов, проводившиеся на заводе каждый четверг, как и сложившееся между А.А. Морозовым и А.Д. Чаромским полное взаимопонимание, позволили устранить в новом проекте некоторые "нестыковки", в первую очередь - в отношении компоновки моторно-трансмиссионного отделения. Сохранив поперечное расположение мотора с двухсторонним отбором мощности и двумя планетарными бортовыми трансмиссиями, расположенными по бортно 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. 
Что же касается самого двигателя 5ТД, то его общую высоту удалось уменьшить до рекордных в мировом танкостроении 581 мм. Гордясь своим достижением, создатели мотора предлагали ввести в теорию двигателестроения новый критерий оценки двигателей транспортных средств - удельную высоту h’=h/Ne, где h - высота двигателя; Ne - полезная мощность. Для дизеля 5ТД этот параметр равнялся 1 мм/л.с., а позднее при совершенствовании моторов семейства ТД был понижен почти вдвое, причем высота их не менялась, и рекордный критерий оставался недостижимым даже для лучших зарубежных образцов. 
Однако заказчика больше интересовал работоспособный образец двигателя, а не теоретические выкладки. В июне 1955 г. для развертывания широкого фронта работ на заводе было организовано КБ для создания танкового мотора 5ТД - отдел 60Б. Главным конструктором назначили профессора А.Д. Чаромского, его заместителем по КБ - Г.А. Волкова, по испытаниям - С.Г. Осетрова. Параллельно на заводе существовал отдел 1600, занимавшийся прочими работами по дизелестроению (в основном, для тепловозов); на его опытно-испытательной базе предстояло производить отладку 5ТД. Ведущим инженером по двигателю стал Л.Л. Голинец, техбюро отдела 1600 руководил Н.И. Силаков. В отдел 60Б направили также опытных дизелистов из других подразделений, включая специализировавшееся по мощным танковым моторам СКБ-2, конструкторского отдела по тяжелым дизелям 60Д и танкового отдела 60М, а также молодых специалистов по турбинам и электротехнике. 
Одной из сложнейших проблем, помимо синхронизации коленвалов, располагавшихся по бокам двигателя, стало обеспечение механической связи между компрессором и турбиной, вынесенными на противоположные торцевые стороны моторного блока. Ее осуществили путем рессорного соединения внутри кулачкового вала. Система охлаждения была выполнена без традиционного вентилятора с механическим отбором мощности, "съедающим" ее часть, а эжекционной, система воздухоочистки - инерционной вместо громоздких фильтров (частицы пыли в ней оседали в циклонах сменных кассет). Все системы обслуживания двигателя были сблокированы сверху над дизелем, образуя "второй этаж" МТО, схема которого получила наименование "двухъярусной". 
  
 
Страницы: 1 2
Теги: №75, Т-64, 5ТДФ, 5ТД
Рейтинг: +3 Голосов: 3 13980 просмотров
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Кто онлайн?
Пользователей: 0
Гостей: 87
Сегодня зарегистрированные пользователи не посещали сайт