Tankový motor V-2: modernizácia a život po vojne

Obsah:

Tankový motor V-2: modernizácia a život po vojne
Tankový motor V-2: modernizácia a život po vojne

Video: Tankový motor V-2: modernizácia a život po vojne

Video: Tankový motor V-2: modernizácia a život po vojne
Video: Historie vodíkové bomby 2 2024, Marec
Anonim
Tankový motor V-2: modernizácia a život po vojne
Tankový motor V-2: modernizácia a život po vojne

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.

Obrázok
Obrázok

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.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

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.

Obrázok
Obrázok

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).

Obrázok
Obrázok

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.

Obrázok
Obrázok

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.“

Odporúča: