Katsed ja evolutsioon
Tankiehituse maailmas sai kiirete diiselmootorite kasutamine tankide jaoks kullastandardiks alles 50ndate lõpus. NATO riigid mõistsid, et on aeg bensiinielektrijaamadest vabaneda palju hiljem kui Nõukogude Liit, kuid jõudsid kiiresti järele. Kodumaiste paakmootorite ehitamine sõjajärgsel perioodil põhines tõestatud V-2 kontseptsioonil, mis oli eelmisel kümnendil läbinud tule-, vee- ja vasktorusid.
Suure Isamaasõja ajal mängis juhtivat rolli B-2 moderniseerimisel Tšeljabinski seeriadisainibüroo # 75. Sõja-aastatel "Tankogradis" moodustati tohutu mootorite ehitamise kompleks, mis oli häälestatud eranditult V-2 seeria diiselmootorite tootmiseks. Ühest küljest võimaldas see tõsiselt kokku hoida mootorite suurtootmisel, teisalt tekitas see raskusi saidi ümberprofiilimisel. Raamatus "Tankimootorid (tankiehituse ajaloost)" annab E. A. Zubov selle kohta isegi arvutusi väikeste välismaiste tootjate ja tööstushiiglaste arendustööde kulude kohta. Väikeettevõte saab keskmiselt tulu iga investeeritud dollari eest 24 korda rohkem kui näiteks hiiglaslik Ford või General Motors. Nõukogude Liidus oli valdav enamus suuri mootoritehaseid, mis tõi kaasa teatud konservatiivsuse uuenduslike arengute osas.
Tšeljabinski paagi diiselmootori üks esimesi modifikatsioone oli rasketele tankidele mõeldud V-2K moderniseerimine. Diiselmootori pöördemomenti suurendati, võimsus tõsteti 650 liitrini. koos., samas kui diiselmootori maksimaalsed pöörded ei puudutanud - suurenenud koormuste väntmehhanism ei pidanud vastu. See saavutati kõrgsurvepumpade uuesti häälestamisega ja kütusevarustuse suurendamisega tsükli kohta. Siis oli V-2IS, mis suutis kõrgust vähendada 200 mm ja teostada mitmeid väiksemaid parandusi. Sellise diiselmootoriga varustatud IS-tanki üks vaieldamatu eelis oli 220-kilomeetrine sõiduulatus ühe tankimisega, T-VI Tiger suutis aga paagil läbida vaid 120 kilomeetrit. Selline võimsuse suurendamine ei võimaldanud aga mootori ressurssi suurendada - kuni 40ndate lõpuni ei ületanud see 300 mototundi. Juba sõja ajal selgus, et B-2 võimsuse edasine suurendamine koos mootoriressursi edasise suurendamisega on võimalik ainult survestamise abil. Üks esimesi oli V-12 koos AM-38F juhitava tsentrifugaalülelaaduriga, mis võimaldas mootoril arendada 750 hj. koos. ja andis pöördemomendi 3000 Nm. 1943. aasta novembris-detsembris läbis mootor edukalt 100-tunnised testid, kuid vaid kuue kuu pärast ei suutnud ta neid enam korrata. 1944. aasta alguses, raskete tankide jaoks mõeldud B-2, otsustati 700 hj korraga vahetada uue B-11 vastu. lk., ja sama aasta juulis pidi Kirovi tehas tootma 75 mootorit kuus. Selle tulemusena ilmusid esimesed seeriamootorid alles 1945. aasta aprilli lõpus ja paigaldati IS-3-le, millel polnud aega võidelda. 1947. aastal ilmusid ChTZ-s IS-4 esimesed seeria V-12, mida toodeti erinevates modifikatsioonides kuni 60ndate alguseni. "Raske" seeria mootorid paigaldati T-10, T-10M ja paarile prototüübile.
Sverdlovski tehas nr 76 (turbiinitehas), mis tegeles ka tankimootorite tootmisega, suutis 1944. aasta sügiseks luua oma versiooni legendaarse diiselmootori sügavast moderniseerimisest, nimega B-14. See oli 700-hobujõuline mootor, mille silindri läbimõõt laiendati 160 mm-ni, mis suurendas töömahtu 44,3 liitrini. Pingikatsed viidi läbi ka ülelaadimisega B-14M (töömaht suurendati 44,3 liitrini), mahuga 800 liitrit. koos. Mõlemal mootoril ilmus kauaoodatud uudsus - silindriploki särk valati nüüd peadega samal ajal, mis kõrvaldas kurikuulsa gaasivuugi probleemi. See oli disaineri Timofey Chupakhini otsene teene, kes oli sarnast ideed haudunud juba 30. aastate lõpust. Samuti ilmus B -14 -le uus jäigem karter, millest sai kandekonstruktsioon - see suurendas väntvõlli ja kolvirühma laagrite töökindlust.
Ülelaaditud ja mitteülelaaditud
Tähelepanuväärne on NSV Liidu relvajõudude GBTU harjutusväljal toimunud arendustöö, mille eesmärk oli suurendada survestamata B-2 võimsust. Seejärel kinnitati taas, et õhupuhastajate asukoht paagi mootoriruumis mõjutab otseselt diiselballoonide õhuga täitmist. Selgus, et T-34 ja IS-2 mootorid "neelasid" päris palju oma kuumusega (kuni 60 kraadi) kuumutatud õhku, mis koos ummistunud filtritega vähendas võimsust korraga 10%. Protsessi füüsika on väga lihtne - külm õhk on tihedam, seetõttu imeb mootor selle ühe töötsükli jooksul rohkem sisse ja kütus põleb silindrites paremini. Sooja õhuga on olukord vastupidine.
Üldiselt jõuti GBTU prügila töötulemuste põhjal järeldusele, et ilma mootori ressursside kriitilise vähendamiseta saab selle võimsust tõsta vaid 600 hj. koos. Edasi ainult turbiiniga. Õhuvooluga versioonis kiirendatakse alust V -2, kasutades mitmesuguseid meetmeid - vähendades sisselaskeava õhutakistust, paigaldades rõngakujulise sisselaskekollektori mõlema mootori poole silindrite ühtlaseks täitmiseks (seda nuhkiti Saksa tankla diisel Mercedes-Benz 507) ja uue sissepritsepumba väljatöötamine. Viimast plaaniti laenata ka Boschilt, mille pumbad olid paigaldatud Mercedes-Benz 503A diiselmootoritele. Samuti soovitati vähendada seeriapritspumpade reguleerimistaluvust kütusevarustuse osas 6% -lt 3% -le. See töö oli osa suurest projektist B-2 moderniseerimiseks Tšeljabinski traktoritehase asukohas, mille juhtkond ei tahtnud tootmistsüklis drastilisi muudatusi teha.
Nagu teate, on mootori võimsust võimalik suurendada, suurendades töömahtu (lisage silindreid või lihtsalt suurendage nende mõõtmeid), ja see nõudis omakorda tõsiseid muudatusi konstruktsioonis. Seetõttu on turboülelaadimisest saanud peamine sõjajärgne suund B-2 moderniseerimisel.
Insenerid tõid välja, et sellise lahenduse kasutuselevõtt suurendaks liitri mahutavust korraga 50-100%, samas kui tsentrifugaalkäitusega ülelaadur tundus olevat kõige optimaalsem, andes kõrgemaid majanduslikke näitajaid. Pidime leppima tõsiasjaga, et see kõik põhjustab paratamatult mootori suurenenud mehaanilisi ja termilisi koormusi.
Mootoriehitajate järgmine ülesanne oli suurendada mootori garantiiaega 500-600 tunnini. Samuti oli paagi liikumise teostamiseks veealustes tingimustes vaja tagada sisselaske- ja väljalaskeava suurenenud takistustega mootorite töökindlus.
Mitmed Nõukogude Liidu tootjad osalesid omamoodi võistlusel B-2 edukaima muutmise nimel. Lisaks ülalnimetatud pea SKB # 75 Tšeljabinskist tegeles nende programmiga tehas nr 77 "Transmash" Barnaulis.
Diisel V-16, mille on loonud Siberi insenerid, arendas ilma turbomootorita 600 hj. koos. ja seda eristas kõrgsurve kütusepumba puudumine tavapärases tähenduses. See on alati olnud problemaatiline agregaat V -2 ja Barnaulis otsustati see asendada iga silindri üksikute pihustitega - paljuski läbimurdelahendus, mis sai laialt levinud palju hiljem. Barnauli insenerid arendasid B-16 teema terveks perekonnaks-raskete tankide jaoks oli 700-hobujõuline versioon ja ülelaadimisega 800-hobujõuline B-16NF. Nad töötasid välja isegi kahe diiselmootori paari, millest stendil eemaldati 1200 hj. koos. Kuid kogu projektidega seotud tööd piirati kas katsepaakide arendamise sulgemise tõttu, mille jaoks need ehitati, või riigi üldise jahtumise tõttu tankiteema poole.
1950. aastate alguses jäi juhtkonnale mulje, et kõiki sõjalisi probleeme saab lahendada rakettidega, ülejäänud relvastusel oli aga alluv roll. Kainenemine tuli kusagil 1954. aastal, mil NATO riigid alustasid, kui mitte NSV Liidu tankimootorite ehitamise programmist mööduda, siis vähemalt lõhet vähendada. TKR-11F turbolaaduriga varustatud ja 700 hj võimsusega Tšeljabinski mitmekütuseline V-27 on saanud tõeliseks taaselustamise sümboliks. koos. Tulevikus arenes disainist välja tuntud B-46-6 ja B-84, millest said B-2 kontseptsiooni tõelised kroonid.
Järgmine tootja, kes võeti osa B-2 sõjajärgse täiustamise võistlusest, oli eespool nimetatud Uurali turbomootoritehas, mis töötas välja mootori versiooni tähe "M" all. See oli diislikontseptsiooni põhjalik ümbermõtestamine, millest enamik olid täiesti uued. V-2M sai kaks TKR-14 turbolaadurit, mis tulevikus pidid olema varustatud laadimisõhu jahutusseadmetega-tolle aja revolutsiooniline lahendus. Nüüd võib selliseid agregaate (vahejahuteid) leida põhitraktorite mootorites. Lisaks turboülelaadimisele sai mootor uue sissepritsepumba, täiustatud jahutus- ja määrimissüsteemid ning esivanemaga võrreldes palju tugevdatud agregaate. 1968. aastaks oli mootor valmis, kuid raskused selle käivitamisel tootmisse ja suured mõõtmed ei aidanud selle kasutuselevõtul kaasa. Kuid paljusid Sverdlovski disainerite lahendusi kasutati tankide diiselmootorite järgmistes põlvkondades.
Sakslased, tankid ja diislid
Keskmiste ja raskete sõidukite diislikütus 40ndatel aastatel Nõukogude Liidus oli ainulaadne sündmus maailma tööstusajaloos. Keegi maailmas, välja arvatud Jaapan, pole soomusmasinate diiselmootoreid nii massiliselt kasutanud. Võrdluseks: Ameerika "Shermanil" oli selle kolmeteistkümnest modifikatsioonist ainult üks M4A2 koos diiselmootoriga elektrijaamaga. Miks näiteks Saksamaal sõja ajal ei tulnud pähe idee paigaldada paagisse diiselmootor? Versioone on palju, alustades alumiiniumi- ja legeerteraste puudusest ning lõpetades saksa inseneride ebakompetentsusega maismaakõrgete diiselmootorite loomisel. Selles osas on huvitav vanemtehnik-leitnant S. B. Tšistozvonovi arvamus, mille ta märkis 1944. aasta tankitööstuse bülletääni (nr 2-3) lehtedel.
Artiklis "Saksa tankimootorid" analüüsib autor piisavalt üksikasjalikult sel ajal olemasolevaid vaenlase mootoreid ning lõpus analüüsib sakslaste tankist diiselmootoritest keeldumise põhjuseid. Tšistozvonov juhib õigustatult tähelepanu sellele, et natsi-Saksamaal oli juba enne sõda Junkersi ja Daimler-Benzi lennukidiselle, mida pärast väikest ümberehitust oleks võinud soomukitesse paigaldada. Saksa insenerid pidasid seda aga ebapraktiliseks. Miks? Tegelikult märgib autor diiselmootori eeliste hulgas vaid suhteliselt madalat kütusekulu (20-30% madalam kui karburaatori analoogil) ja madalaid kütusekulu. Leitnant Tšistozvonov soovitab artiklis, et sakslased ei hakanud diiselmootoriga tegelema, kuna bensiinimootor on odavam, lihtsam, kompaktsem, külma ilmaga töökindlam, ei nõua nappisulamist legeerterast ja monteerijate kõrgelt kvalifitseeritud tööjõudu.
Samas on tanki eluiga lahinguväljal nii lühike, et välistab enam kui kõik diiselmootori (loe: B-2) eelised. Autor peab ideid survesüütega mootorite tuleohutuse kohta kaugeleulatuks - mürsu tabamine paagis, mootoriruumis või lihtne Molotovi kokteil põhjustab garanteeritult tulekahju diiselmootor. Sellisel juhul ei olnud diiselpaagil bensiinipaagi ees mingit eelist. Ka tankide elektrijaama tüübi valikul oli oma osa Saksamaa erikütusel. Saksamaa bilansis domineerisid sünteetilised bensiinid, benseeni ja alkoholisegud ning need ei sobinud diiselmootorite kütusena. Üldiselt osutus 1944. aasta artikkel väga julgeks.
Artikli lõpus on tankitööstuse bülletääni toimetuse huvitav märkus:
"Argumendid, mis õigustavad sakslaste keeldumist kasutada tankidel diiselmootoreid, on autori enda oletus."
