Experimenty a evolúcia
Vo svete stavby tankov sa používanie vysokorýchlostných dieselových motorov pre tanky stalo zlatým štandardom až koncom 50-tych rokov. Krajiny NATO si uvedomili, že je načase zbaviť sa benzínových elektrární oveľa neskôr ako Sovietsky zväz, ale rýchlo to dohnali. Stavba domáceho tankového motora v povojnovom období bola založená na osvedčenej koncepcii V-2, ktorá v predchádzajúcom desaťročí prešla ohňom, vodou a medenými rúrami.
Počas Veľkej vlasteneckej vojny zohrala vedúcu úlohu v modernizácii B-2 kancelária sériového dizajnu # 75 v Čeľabinsku. V „Tankograde“počas vojnových rokov vznikol obrovský komplex budov motorov, vyladený výlučne na výrobu naftových motorov radu V-2. Na jednej strane to umožnilo vážne ušetriť na veľkosériovej výrobe motorov a na druhej strane to spôsobilo problémy s re-profilovaním miesta. V knihe „Tankové motory (z histórie stavby tankov)“E. A. Zubov v tejto súvislosti dokonca uvádza výpočty nákladov na vývojové práce malých zahraničných výrobcov a priemyselných gigantov. V priemere malá spoločnosť získa návratnosť každého investovaného dolára 24 -krát viac ako povedzme obrovský Ford alebo General Motors. V Sovietskom zväze existovala drvivá väčšina veľkých závodov na výrobu motorov, čo viedlo k určitému konzervativizmu v inovatívnom vývoji.
Jednou z prvých úprav cisternového dieselového motora v Čeľabinsku bola modernizácia V-2K, navrhnutého pre ťažké tanky. Krútiaci moment vznetového motora sa zvýšil, výkon sa zvýšil na 650 litrov. s., pričom sa maximálne otáčky naftového motora nedotkli - kľukový mechanizmus zvýšeného zaťaženia nevydržal. To sa dosiahlo preladením vysokotlakového palivového čerpadla a zvýšením dodávky paliva na jeden cyklus. Potom tu bol V-2IS, ktorý dokázal znížiť výšku o 200 mm a vykonať niekoľko menších vylepšení. Jednou z nesporných výhod nádrže IS vybavenej takýmto naftovým motorom bol dojazd 220 kilometrov na jedno tankovanie, pričom T-VI Tiger dokázal na nádrž prejsť iba 120 kilometrov. Takéto zvýšenie výkonu však neumožnilo zvýšiť zdroj motora - až do konca 40. rokov nepresiahol 300 hodín motocykla. Už počas vojny bolo zrejmé, že ďalšie zvýšenie výkonu B-2 s ďalším zvýšením zdrojov motora je možné iba pomocou natlakovania. Jedným z prvých bol V-12 s odstredivým kompresorom poháňaným AM-38F, ktorý motoru umožňoval vyvinúť 750 koní. s. a poskytoval krútiaci moment 3 000 Nm. V novembri až decembri 1943 motor úspešne prešiel 100-hodinovými testami, ale už po šiestich mesiacoch ich už nemohol zopakovať. Začiatkom roku 1944, B-2 pre ťažké tanky, bolo rozhodnuté okamžite zmeniť na nový B-11 na 700 koní. str. a v júli toho istého roku mal závod v Kirove vyrábať 75 motorov mesačne. Výsledkom bolo, že prvé sériové motory sa objavili až koncom apríla 1945 a boli nainštalované na IS-3, ktorý nemal čas bojovať. V roku 1947 sa na ChTZ objavili prvé sériové V-12 pre IS-4, ktoré sa vyrábali v rôznych modifikáciách až do začiatku 60. rokov. Motory „ťažkej“série boli nainštalované na T-10, T-10M a na niekoľko prototypov.
Sverdlovský závod č. 76 (závod na turbíny), ktorý sa tiež zaoberal výrobou cisternových motorov, dokázal na jeseň roku 1944 vytvoriť vlastnú verziu hlbokej modernizácie legendárneho naftového motora s názvom B-14. Išlo o 700-koňový motor s priemerom valca rozšíreným na 160 mm, ktorý zvýšil zdvihový objem na 44,3 litra. Skúšobné skúšky sa vykonali aj na preplňovanom B-14M (pracovný objem sa zvýšil na 44,3 litra) s objemom 800 litrov. s. Na oboch motoroch sa objavila dlho očakávaná novinka - košeľa bloku valcov bola teraz odliata súčasne s hlavami, čo eliminovalo notoricky známy problém plynového kĺbu. To bola priama zásluha dizajnéra Timofeya Chupakhina, ktorý vychádzal z podobnej myšlienky od konca 30. rokov. Na B -14 sa tiež objavila nová, tuhšia kľuková skriňa, ktorá sa stala nosnou konštrukciou - to zvýšilo spoľahlivosť ložísk skupiny kľukového hriadeľa a piestu.
Prepĺňané a nepreplňované
Pozoruhodné sú vývojové práce, ktoré prebiehali na cvičisku GBTU ozbrojených síl ZSSR, ktorého účelom bolo zvýšenie sily B-2 bez natlakovania. Potom sa opäť potvrdilo, že umiestnenie čističiek vzduchu v motorovom priestore nádrže priamo ovplyvňuje plnenie naftových valcov vzduchom. Ukázalo sa, že motory T-34 a IS-2 do značnej miery „pohltili“vzduch ohriaty vlastným teplom (až 60 stupňov), čo spolu s upchatými filtrami znížilo výkon naraz o 10%. Fyzika procesu je veľmi jednoduchá - studený vzduch je hustejší, preto ho v jednom pracovnom cykle motor nasaje viac a palivo vo valcoch spaľuje plnšie. Pri teplom vzduchu je situácia opačná.
Na základe výsledkov práce na skládke GBTU sa vo všeobecnosti dospelo k záveru, že bez kritického zníženia zdrojov motora môže byť jeho výkon zvýšený iba na 600 koní. s. Ďalej už len s turbínou. V atmosférickom prevedení sa základňa V -2 zrýchľuje pomocou celého radu opatrení - znížením odporu vzduchu na vstupe, inštaláciou prstencového sacieho potrubia na rovnomerné plnenie valcov oboch polovíc motora (špekulovalo sa z Nemecká tanková nafta Mercedes-Benz 507) a vývoj nového vstrekovacieho čerpadla. Plánovalo sa požičať aj to druhé od spoločnosti Bosch, ktorej čerpadlá boli namontované na naftových motoroch Mercedes-Benz 503A. Odporúčalo sa tiež znížiť toleranciu nastavenia sériových vstrekovacích čerpadiel z hľadiska množstva dodávky paliva zo 6% na 3%. Táto práca bola súčasťou veľkého projektu modernizácie B-2 v mieste traktorového závodu v Čeľabinsku, ktorého vedenie vôbec nechcelo robiť drastické zmeny vo výrobnom cykle.
Ako viete, je možné zvýšiť výkon motora zvýšením pracovného objemu (pridať valce alebo jednoducho zväčšiť ich rozmer), a to si zase vyžiadalo vážne zmeny v dizajne. Preto sa turbodúchadlo stalo hlavným povojnovým trendom modernizácie B-2.
Inžinieri poukázali na to, že zavedenie takéhoto riešenia by zvýšilo kapacitu litra naraz o 50-100%, pričom najoptimálnejším sa javil odstredivý pohon kompresora, ktorý poskytol vyššie ekonomické ukazovatele. Museli sme sa zmieriť so skutočnosťou, že to všetko nevyhnutne spôsobí zvýšené mechanické a tepelné zaťaženie motora.
Ďalšou úlohou výrobcov motorov bolo predĺžiť záručnú dobu motora na 500-600 hodín. Na realizáciu pohybu nádrže v podmorských podmienkach bolo tiež potrebné zaistiť spoľahlivosť prevádzky motorov so zvýšeným odporom na vstupe a výstupe.
Niekoľko výrobcov Sovietskeho zväzu sa zúčastnilo akejsi súťaže o najúspešnejšiu úpravu B-2. Okrem vyššie uvedenej hlavy SKB # 75 z Čeľabinsku bol do ich programu zapojený závod # 77 „Transmash“v Barnaule.
Diesel V-16, vytvorený sibírskymi inžiniermi, vyvíjal 600 koní bez turbodúchadla. s. a vyznačoval sa absenciou vysokotlakového palivového čerpadla v obvyklom zmysle. Vždy to bola problematická jednotka V -2 a v Barnaule bolo rozhodnuté nahradiť ju jednotlivými vstrekovačmi jednotlivých jednotiek pre každý valec - v mnohých ohľadoch prelomové riešenie, ktoré sa rozšírilo oveľa neskôr. Inžinieri z Barnaulu vyvinuli tému B-16 do celej rodiny-existovala verzia s výkonom 700 koní pre ťažké tanky a preplňovaný B-16NF s výkonom 800 koní. Vyvinuli dokonca dvojicu dvoch naftových motorov, z ktorých bolo v stánku odobratých 1 200 koní. s. Ale všetky práce na projektoch boli obmedzené buď kvôli zatvoreniu vývoja experimentálnych tankov, pre ktoré boli postavené, alebo kvôli všeobecnému ochladeniu štátu smerom k téme tanku.
Začiatkom päťdesiatych rokov minulého storočia malo vedenie dojem, že všetky vojenské problémy je možné vyriešiť raketami, zatiaľ čo zvyšok výzbroje má podradenú úlohu. K vytriezveniu došlo niekde v roku 1954, keď krajiny NATO začali, ak nie predbehnúť program budovania tankových motorov ZSSR, tak aspoň aby zmenšili tento rozdiel. Čeljabinský viacpalivový V-27, vybavený turbodúchadlom TKR-11F a vyvíjajúcim výkon 700 koní, sa stal skutočným symbolom oživenia. s. V budúcnosti sa dizajn vyvinul do známych B-46-6 a B-84, ktoré sa stali skutočnými korunami konceptu B-2.
Ďalším výrobcom, zaradeným do pretekov o povojnové vylepšenie B-2, bol spomínaný turbomotorický závod Ural, ktorý vyvinul verziu motora pod písmenom „M“. Išlo o hlboké prehodnotenie koncepcie dieselových motorov, z ktorých väčšina bola úplne nová. V-2M dostal dve turbodúchadlá TKR-14, ktoré mali byť v budúcnosti vybavené chladiacimi jednotkami plniaceho vzduchu-v tej dobe revolučné riešenie. Teraz sa takéto jednotky (medzichladiče) nachádzajú v motoroch ťahačov hlavného radu. Okrem turbodúchadla dostal motor v porovnaní s predkom nové vstrekovacie čerpadlo, vylepšené systémy chladenia a mazania a tiež mnoho vystužených agregátov. V roku 1968 bol motor pripravený, ale ťažkosti s jeho uvedením do výroby, ako aj jeho veľké rozmery, neprispeli k jeho prijatiu. Mnoho riešení sverdlovských návrhárov sa však použilo v ďalších generáciách cisternových dieselových motorov.
Nemci, tanky a diesely
Dieselizácia stredných a ťažkých vozidiel v 40. rokoch v Sovietskom zväze bola jedinečnou udalosťou vo svetovej priemyselnej histórii. Nikto na svete, okrem Japonska, tak masívne nepoužil na obrnené vozidlá naftové motory. Na porovnanie: americký „Sherman“z jeho trinástich modifikácií mal iba jeden M4A2 s dvojitou naftovou elektrárňou. Prečo napríklad v Nemecku počas vojny neprišiel nápad nainštalovať do nádrže naftový motor? Existuje mnoho verzií, počnúc nedostatkom hliníka a legovaných ocelí a končiac nekompetentnosťou nemeckých inžinierov v oblasti výroby pozemných ťažkých dieselových motorov. V tejto súvislosti je zaujímavý názor vedúceho technika-poručíka S. B. Chistozvonova, ktorý uviedol na stránkach Vestníka tankového priemyslu za rok 1944 (č. 2-3).
V článku „Nemecké tankové motory“autor dostatočne podrobne analyzuje v tej dobe existujúce nepriateľské motory a na konci analyzuje dôvody odmietnutia Nemcov od cisternových dieselových motorov. Chistozvonov správne poukazuje na to, že v nacistickom Nemecku ešte pred vojnou existovali dieselové lietadlá Junkers a Daimler-Benz, ktoré po malej úprave mohli byť dobre nainštalované aj v obrnených vozidlách. Nemeckí inžinieri to však považovali za nepraktické. Prečo? Medzi výhodami naftového motora autor uvádza iba relatívne nízku spotrebu paliva (o 20-30% nižšiu ako analóg karburátora) a nízke náklady na palivo. Poručík Chistozvonov v článku naznačuje, že Nemci sa nezapojili do dieselového motora, pretože benzínový motor je lacnejší, jednoduchší, kompaktnejší a spoľahlivejší v chladnom počasí, nevyžaduje vzácne legované ocele a vysoko kvalifikovanú prácu montérov.
Životnosť tanku na bojisku je zároveň taká krátka, že viac ako eliminuje všetky výhody naftového motora (čítaj: B-2). Autor považuje predstavy o požiarnej bezpečnosti motorov so vznetovým motorom za uletené - zásah strely do nádrže, motorového priestoru alebo jednoduchého Molotovovho kokteilu zaručene spôsobí požiar v strednodobom cieli nádrže s naftový motor. V tomto prípade nemala naftová nádrž žiadnu výhodu oproti benzínovej. Špecifická palivová bilancia Nemecka zohrala úlohu aj pri výbere typu elektrárne pre nádrže. V nemeckej súvahe prevládali syntetické benzíny, zmesi benzénu a alkoholu a neboli vhodné ako palivo pre dieselové motory. Vo všeobecnosti sa článok na rok 1944 ukázal ako veľmi odvážny.
Na konci článku je zaujímavá poznámka redakčnej rady Bulletinu o tankovom priemysle:
„Argumenty odôvodňujúce odmietnutie Nemcov používať vo svojich nádržiach naftové motory sú predpokladom samotného autora.“
