Tankový motor V-2: modernizace a život po válce

Obsah:

Tankový motor V-2: modernizace a život po válce
Tankový motor V-2: modernizace a život po válce

Video: Tankový motor V-2: modernizace a život po válce

Video: Tankový motor V-2: modernizace a život po válce
Video: How Did US Special Forces Adapt To Russian Guerrilla Fighting? | Close Quarter Battle | War Stories 2024, Březen
Anonim
Tankový motor V-2: modernizace a život po válce
Tankový motor V-2: modernizace a život po válce

Experimenty a evoluce

Ve světě stavby tanků se použití vysokorychlostních naftových motorů pro tanky stalo zlatým standardem až na konci 50. let. Země NATO si uvědomily, že je čas zbavit se benzínových elektráren mnohem později než Sovětský svaz, ale rychle to dohnaly. Stavba domácího tankového motoru v poválečném období vycházela z osvědčeného konceptu V-2, který v předchozím desetiletí prošel ohněm, vodou a měděnými trubkami.

Během Velké vlastenecké války hrála hlavní roli v modernizaci B-2 kancelář sériového designu # 75 v Čeljabinsku. V „Tankogradu“během válečných let vznikl obrovský komplex pro stavbu motorů, vyladěný výhradně pro výrobu vznětových motorů řady V-2. Na jedné straně to umožnilo vážně ušetřit na velkovýrobě motorů a na druhé straně to způsobilo potíže s reprofilací místa. V knize „Tank Engines (From the History of Tank Building)“E. A. Zubov v tomto ohledu dokonce uvádí výpočty nákladů na vývojové práce malých zahraničních výrobců a průmyslových gigantů. V průměru malá společnost získá návratnost každého investovaného dolaru 24krát více než řekněme obří Ford nebo General Motors. V Sovětském svazu existovala drtivá většina velkých závodů na výrobu motorů, což vedlo k určitému konzervatismu v inovativním vývoji.

obraz
obraz

Jednou z prvních úprav cisternového dieselového motoru v Čeljabinsku byla modernizace V-2K, určeného pro těžké tanky. Točivý moment vznětového motoru byl zvýšen, výkon byl zvýšen na 650 litrů. s., zatímco maximální otáčky vznětového motoru se nedotkly - klikový mechanismus zvýšeného zatížení nevydržel. Toho bylo dosaženo přeladěním vysokotlakého palivového čerpadla a zvýšením dodávky paliva na jeden cyklus. Pak tu byl V-2IS, kterému se podařilo snížit výšku o 200 mm a provést řadu drobných vylepšení. Jednou z nesporných výhod nádrže IS vybavené takovým naftovým motorem byl dojezd 220 kilometrů na jedno tankování, zatímco T-VI Tiger dokázal na nádrž urazit jen 120 kilometrů. Takový nárůst výkonu však neumožnil zvýšit zdroj motoru - až do konce 40. let nepřekročil 300 hodin motocyklu. Již během války se ukázalo, že další zvýšení výkonu B-2 s dalším zvýšením zdrojů motoru bylo možné pouze pomocí natlakování. Jedním z prvních byl V-12 s odstředivým kompresorem poháněným AM-38F, který motoru umožňoval vyvinout 750 koní. s. a poskytoval točivý moment 3000 Nm. V listopadu až prosinci 1943 motor úspěšně prošel 100hodinovými testy, ale po pouhých šesti měsících je již nemohl opakovat. Na začátku roku 1944, B-2 pro těžké tanky, bylo rozhodnuto přejít na nový B-11 najednou pro 700 koní. str. a v červenci téhož roku měl závod v Kirově vyrábět 75 motorů měsíčně. V důsledku toho se první sériové motory objevily až na konci dubna 1945 a byly instalovány na IS-3, které neměly čas bojovat. V roce 1947 se na ChTZ objevily první sériové V-12 pro IS-4, které se vyráběly v různých modifikacích až do počátku 60. let. Motory „těžké“řady byly nainstalovány na T-10, T-10M a několik prototypů.

obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz

Sverdlovský závod č. 76 (závod na turbíny), zabývající se také výrobou tankových motorů, dokázal na podzim roku 1944 vytvořit vlastní verzi hluboké modernizace legendárního vznětového motoru s názvem B-14. Jednalo se o motor o výkonu 700 koní s průměrem válce rozšířeným na 160 mm, který zvýšil zdvihový objem na 44,3 litru. Testy byly provedeny také na přeplňovaném B-14M (pracovní objem byl zvýšen na 44,3 litru) s objemem 800 litrů. s. Na obou motorech se objevila dlouho očekávaná novinka - triko bloku válců bylo nyní odléváno současně s hlavami, čímž odpadl notoricky známý problém plynového kloubu. To byla přímá zásluha designéra Timofeye Chupakhina, který od konce 30. Na B -14 se také objevila nová, pevnější kliková skříň, která se stala nosnou konstrukcí - to zvýšilo spolehlivost ložisek skupiny klikového hřídele a pístu.

Přeplňovaný a nepřeplňovaný

Pozoruhodné jsou vývojové práce, které proběhly na cvičišti GBTU ozbrojených sil SSSR, jejichž účelem bylo zvýšit sílu B-2 bez natlakování. Poté se opět potvrdilo, že umístění čističů vzduchu v motorovém prostoru nádrže přímo ovlivňuje plnění vzduchových válců nafty. Ukázalo se, že motory T-34 a IS-2 pěkně „spolkly“vzduch ohřívaný vlastním teplem (až 60 stupňů), což spolu s ucpanými filtry snížilo výkon o 10% najednou. Fyzika procesu je velmi jednoduchá - studený vzduch je hustší, proto jej v jednom pracovním cyklu motor více nasaje a palivo plněji hoří ve válcích. U teplého vzduchu je situace opačná.

Obecně byl na základě výsledků práce na skládce GBTU učiněn závěr, že bez kritického snížení zdrojů motoru lze jeho výkon zvýšit pouze na 600 koní. s. Dále jen s turbínou. U verze s atmosférickým sáním se základna V -2 zrychluje pomocí celé řady opatření - snížení odporu vzduchu na vstupu, instalace prstencového sacího potrubí pro rovnoměrné plnění válců obou polovin motoru (to se sledovalo z Německý tankový diesel Mercedes-Benz 507) a vývoj nového vstřikovacího čerpadla. To druhé bylo také plánováno k zapůjčení od společnosti Bosch, jejíž čerpadla byla namontována na vznětových motorech Mercedes-Benz 503A. Bylo také doporučeno snížit toleranci nastavení sériových vstřikovacích čerpadel z hlediska množství dodávky paliva ze 6% na 3%. Tato práce byla součástí velkého projektu modernizace B-2 v místě traktorového závodu v Čeljabinsku, jehož vedení vůbec nechtělo provádět razantní změny ve výrobním cyklu.

Jak víte, je možné zvýšit výkon motoru zvýšením pracovního objemu (přidat válce nebo jednoduše zvětšit jejich rozměr), a to zase vyžadovalo vážné změny v konstrukci. Hlavním poválečným trendem modernizace B-2 se proto stalo přeplňování turbodmychadlem.

Inženýři poukázali na to, že zavedení takového řešení by zvýšilo kapacitu litru o 50-100% najednou, zatímco nejoptimálnější se zdálo být odstředivé poháněné kompresor, který dává vyšší ekonomické ukazatele. Museli jsme se smířit s tím, že to všechno nevyhnutelně způsobí zvýšené mechanické a tepelné zatížení motoru.

Dalším úkolem pro výrobce motorů bylo prodloužit provozní dobu záruky na motor na 500–600 hodin. Také pro realizaci pohybu nádrže v podmořských podmínkách bylo nutné zajistit spolehlivost provozu motorů se zvýšenými odpory na vstupu a výstupu.

obraz
obraz

Několik výrobců Sovětského svazu se zúčastnilo jakési soutěže o nejúspěšnější modifikaci B-2. Kromě výše uvedené hlavy SKB # 75 z Čeljabinsku byl do jejich programu zapojen závod # 77 „Transmash“v Barnaulu.

Diesel V-16, vytvořený sibiřskými inženýry, vyvinul 600 koní bez přeplňování. s. a byl charakterizován absencí vysokotlakého palivového čerpadla v obvyklém smyslu. Vždy to byla problematická jednotka V -2 a v Barnaulu bylo rozhodnuto nahradit ji jednotlivými vstřikovači jednotek pro každý válec - v mnoha ohledech průlomové řešení, které se rozšířilo mnohem později. Inženýři z Barnaulu vyvinuli téma B-16 do celé rodiny-existovala verze o výkonu 700 koní pro těžké tanky a přeplňovaný B-16NF o výkonu 800 koní. Vyvinuli dokonce dvojici dvou vznětových motorů, ze kterých bylo na stánku odebráno 1 200 koní. s. Ale veškerá práce na projektech byla omezena buď kvůli uzavření vývoje experimentálních tanků, pro které byly postaveny, nebo kvůli obecnému ochlazení státu směrem k tankovému tématu.

Počátkem padesátých let mělo vedení dojem, že všechny vojenské problémy lze řešit raketami, zatímco zbytek výzbroje měl podřízenou roli. K vystřízlivění došlo někde v roce 1954, kdy začaly země NATO, když ne předběhnout program budování tankových motorů SSSR, tak alespoň zmenšit mezeru. Čeljabinský vícepalivový V-27, vybavený turbodmychadlem TKR-11F a vyvíjející kapacitu 700 koní, se stal skutečným symbolem oživení. s. V budoucnu se design vyvinul do známých B-46-6 a B-84, které se staly skutečnými korunami konceptu B-2.

Dalším výrobcem, zařazeným do závodu o poválečné vylepšení B-2, byl již zmíněný závod Ural Turbomotor, který vyvinul verzi motoru pod písmenem „M“. Bylo to hluboké přehodnocení koncepce nafty, z nichž většina byla zcela nová. V-2M dostal dvě turbodmychadla TKR-14, která měla být v budoucnu vybavena chladicími jednotkami plnicího vzduchu-v té době revoluční řešení. Nyní lze takové jednotky (mezichladiče) nalézt v motorech hlavních tahačů. Kromě přeplňování dostal motor ve srovnání s předkem nové vstřikovací čerpadlo, vylepšené systémy chlazení a mazání a také mnoho zesílených jednotek. V roce 1968 byl motor připraven, ale potíže s jeho uvedením do výroby, stejně jako jeho velké rozměry, nepřispěly k jeho přijetí. Ale mnoho řešení sverdlovských konstruktérů bylo použito v dalších generacích cisternových dieselových motorů.

Němci, tanky a diesely

Dieselizace středních a těžkých vozidel ve 40. letech v Sovětském svazu byla jedinečnou událostí ve světové průmyslové historii. Nikdo na světě, kromě Japonska, tak masivně nepoužíval vznětové motory na obrněná vozidla. Pro srovnání: americký „Sherman“z jeho třinácti modifikací měl pouze jeden M4A2 s dvojitou naftovou elektrárnou. Proč například v Německu během války nepřišel nápad instalovat naftový motor do nádrže? Existuje mnoho verzí, počínaje nedostatkem hliníku a legovaných ocelí a končící neschopností německých inženýrů v oblasti výroby pozemních těžkých dieselových motorů. Zajímavý je v tomto ohledu názor vrchního technika-poručíka S. B. Chistozvonova, který uvedl na stránkách Bulletinu tankového průmyslu za rok 1944 (č. 2-3).

obraz
obraz

V článku „Německé tankové motory“autor dostatečně podrobně analyzuje tehdejší existující nepřátelské motory a na konci analyzuje důvody odmítnutí Němců od tankových dieselových motorů. Chistozvonov správně zdůrazňuje, že v nacistickém Německu již před válkou existovaly dieselové letouny Junkers a Daimler-Benz, které po malé úpravě mohly být dobře instalovány do obrněných vozidel. Němečtí inženýři to však považovali za nepraktické. Proč? Ve skutečnosti mezi výhodami naftového motoru autor uvádí pouze relativně nízkou spotřebu paliva (o 20-30% nižší než u analogu karburátoru) a nízké náklady na palivo. Poručík Chistozvonov v článku naznačuje, že Němci se nezapojili do dieselového motoru, protože benzínový motor je levnější, jednodušší, kompaktnější a spolehlivější v chladném počasí, nevyžaduje vzácné legované oceli a vysoce kvalifikovanou práci montérů.

obraz
obraz

Životnost tanku na bojišti je přitom tak krátká, že více než eliminuje všechny výhody naftového motoru (čtěte: B-2). Autor považuje představy o požární bezpečnosti motorů se vznětovým zapalováním za odfláknuté - zásah střely do nádrže, motorového prostoru nebo prostého Molotovova koktejlu zaručeně způsobí požár v MTO tanku s dieselový motor. V tomto případě neměla naftová nádrž žádnou výhodu oproti benzínové nádrži. Role při výběru typu elektrárny pro tanky hrála také specifická palivová bilance Německa. V německé rozvaze převládaly syntetické benziny, směsi benzenu a alkoholu a jako palivo pro vznětové motory nebyly vhodné. Obecně se článek pro rok 1944 ukázal jako velmi odvážný.

Na konci článku je zajímavá poznámka redakce Bulletinu tankového průmyslu:

„Argumenty odůvodňující odmítnutí Němců používat ve svých nádržích dieselové motory jsou předpokladem samotného autora.“

Doporučuje: