Содержание
Двигатель танка Абрамс
На танке Abrams установлен газотурбинный двигатель AGT-1500. AGT-1500 — трехвальный двигатель с двухкаскадным осецентробежным компрессором, индивидуальной камерой сгорания тангенциального расположения, двухступенчатой силовой турбиной с регулируемым сопловым аппаратом первой ступени и стационарным кольцевым пластинчатым теплообменником. Сопловые и рабочие лопатки первой ступени турбины высокого давления охлаждаются воздухом, отбираемым на выходе из компрессора и подаваемым через отверстия в хвостовиках лопаток. Максимальная температура газа в турбине составляет 1193°С.
Редуктор, размещенный внутри корпуса теплообменника, уменьшает число оборотов на выводном валу ГТД до 3000 об/мин. Снижение расчетного числа оборотов турбины с 26 400 до 22 500 об/мин позволило заменить применявшийся ранее двухступенчатый планетарный редуктор одноступенчатым. Регулятор подачи топлива обычный гидромеханический. Электронная система управления обеспечивает необходимую последовательность операций при запуске двигателя, а также выключает его в случае превышения допустимых температур или скорости вращения роторов.
На двигателе установлен стационарный пластинчатый барабанно-цилиндри-ческий теплообменник. Он собран из кольцевых пластин, изготовленных из нержавеющей стали, спаянных по контуру, укрепленных продольными стяжными болтами и образующих цилиндрический барабан, который охватывает диффузор турбины. Газовые воздушные каналы создаются отверстиями в пластинах и зазорами между ними. Рабочее давление в теплообменнике 14,76 кг/см2, степень регенерации тепла при работе двигателя на расчетной эксплуатационной мощности (70% максимальной) достигает 72%. Компактность теплообменника и рациональность его компоновки позволили разработчикам добиться относительно небольших габаритов ГТД.
Система питания двигателя включает в себя встроенный шестеренчатый насос, гидромеханический регулятор подачи топлива и дополнительную электронную
систему регулирования подачи топлива, обеспечивающую последовательность операций запуска и регулирования скорости подачи топлива. ГТД может работать на дизельном DF-1, DF-2 и авиационном топливе JP-4, JP-5, керосине и бензине, а также на более тяжелых топливах для морских судов.
В систему питания входит 6 топливных баков, из которых два передних (левый емкостью 403,3 л, правый — 566,9 л) расположены в отделении управления по обе стороны от водителя, два задних (левый емкостью 223,3 л, правый — 171 л) — по обе стороны от двигателя в спонсонах и два наружных бака (по 545 л каждый) установлены в кормовой части корпуса машины сверху. Задние баки соединены между собой и с передними баками. В задних баках установлены два электронасоса и в каждом переднем по одному. Передние баки между собой не соединены, из них топливо перекачивается в задние баки. Наружные баки соединены с задними баками. Топливо к двигателю подается только из задних баков. На пути топлива к двигателю установлен влагоот-делитель и блок фильтров.
Баки имеют сложную конфигурацию. Они изготовлены методом ротационной отливки из высокопрочного полиэтилена и покрыты пленкой из самозатягивающейся резины. Масса таких баков на 40% меньше, чем масса традиционных металлических. Система воздухоочистки — двухступенчатая, состоит из фильтра предварительной очистки, трехсекцион-ного фильтра тонкой очистки и системы сигнализации о засорении воздухоочистителя.
Все элементы воздухоочистителя смонтированы в прямоугольном коробе, закрытом защитной сеткой и размещенном под жалюзи на левой стороне крыши моторного отделения. Первая ступень предварительной очистки воздуха представляет собой короб с установленными в нем циклонами. Вторая ступень состоит из трех отдельных картонных фильтров, уложенных в один ряд в корпусе воздухоочистителя. Для уменьшения пылевой нагрузки на воздухоочиститель забор воздуха осуществляется через жалюзи, расположенные под кормовой нишей башни. Общий расход воздуха у ГТД — 880м3/мин., из них на работу 280м3/мин.
Система охлаждения включает в себя вентилятор и 3 радиатора.
В систему смазки входят масляный бак, картер редуктора с маслоотстойником, масляный фильтр, масляный насос и сигнальное устройство, которое состоит из датчиков уровня и температуры масла и сигнальных ламп на щитке контрольных приборов. Для замены масла в баке и маслоотстойнике редуктора требуется демонтировать силовой блок. При этом рекомендуется заменить масляный фильтр системы смазки, так как доступ к фильтру, а также к спускным пробкам при установленном ГТД отсутствует.
Заправочная емкость системы смазки двигателя — 24,7 л.
ВОЕННАЯ ЛИТЕРАТУРА —[ Мемуары ]— Карцев Л. Н. Воспоминания Главного конструктора танков
«Объект 167Т» и «объект 166ТМ»
Как-то оказавшись в Ленинграде, я зашел в гости к Ж.Я. Котину. Он показал мне чертежи разработанного на ЛКЗ газотурбинного двигателя ГТД-1 для «объекта 278» и изготовленную в металле обгонную муфту между валом компрессора и валом силовой турбины. Приехав домой, я доложил директору завода о результатах командировки, а в конце сказал: «Котин занимается «турбиной» несколько лет, а до завершения работ еще далеко. Не попытаться ли и нам заняться «турбиной»?
«Нам только еще «турбины» не хватало…», – ответил Окунев. Выйдя из кабинета, я понял, что он «на крючке» и на каком-нибудь ближайшем совещании обвинит меня в нежелании заниматься газотурбинным двигателем. Так оно и случилось. На очередном декаднике Окунев заявил: «Давно говорю Карцеву: надо заняться «газовой турбиной», а он не хочет.
..»
В понедельник утром он вызвал меня, и между нами состоялся следующий разговор:
– Давай организовывай у себя бюро по «газовой турбине».
– Это невозможно. Такое бюро по численности должно быть не менее нашего КБ, и оборудование получше.
– Ничего не знаю. Поезжай, ищи КБ, которое бы сделало для нас «турбину».
Я уже был не рад, что «завел» его. Слетал в Запорожье, побывал в Москве – ничего подходящего. Мне порекомендовали поехать еще в Омск, в ОКБ-29 Минавиапрома к главному конструктору В.А. Глушенкову. У него я узнал о том, что их завод освоил в серийном производстве изготовление турбовинтовых двигателей без теплообменников ГТД-3 и ГТД-3Ф для вертолетов мощностью 750 и 900 л.с, а на их базе могли быть созданы танковые ГТД для опытных танков Уралвагонзавода – «объекта 167Т» (первый опытный образец) и «объекта 166ТМ»{2}.
Глушенков и его соратники по заводу заинтересовались предложением о совместном проведении работы по использованию такого двигателя в опытном среднем танке и получили одобрение на ее проведение в Главке и у первого заместителя председателя Омского совнархоза.
Окончательное «добро» следовало получить у самого председателя Омского совнархоза Еляневича.
Большой, светлый и высокий кабинет председателя резко контрастировал с небогатырской, мягко говоря, внешностью хозяина. Расселись. Еляневич строго спросил, кивнув в мою сторону: «Кто разрешил вести с ним переговоры?» Воцарилось молчание. Я уже было подумал, что все пропало, но тут ведущий инженер Главка сказал: «Это с моего ведома». Еляневич тут же смягчился, с большим интересом выслушал наши объяснения в пользу установки газотурбинного двигателя в средний танк и утвердил планы.
Здесь уместно сказать несколько слов о совнархозах.
С введением этих новых структур регионального управления мы сразу же ощутили большую разницу с бывшими министерствами, в которых процветали чванство, высокомерие и волокита. Например, в Министерстве оборонной промышленности кабинеты министра и его заместителей находились даже в отдельном крыле здания, при входе в которое был установлен специальный пост охраны, и попасть туда можно было только с соответствующей отметкой в пропуске.
Совнархозы же сразу подкупали своей доступностью. Работали они как-то по-домашнему, что ли. В Свердловском совнархозе вначале вообще не было пропускного режима. Его ввели позднее, да и то главным образом для того, чтобы не пускать в совнархозовскую столовую посторонних едоков.
С введением совнархозов стали ближе, роднее друг другу предприятия различных отраслей региона. Живее пошел обмен опытом. Во многих совнархозах поддерживалось стремление предприятий к научно-техническому прогрессу и созданию новой техники и технологий. Только заводами нашего – Свердловского – СНХ мы могли изготовить и укомплектовать любой танк… Главным же в совнархозах, по моему мнению, было то, что их основу составляли новые люди, специалисты, пришедшие с производства. Я сильно сожалел, когда в 1965 г. совнархозы были распущены, и вновь возродилась структура централизованного управления народным хозяйством.
После оформления решения правительства ОКБ-29 стало дорабатывать двигатель, а мы принялись за работу по установке его в танк, созданию оригинальных систем силовой установки и новой трансмиссии.
По сути, предстояло разработать новое моторно-трансмиссионное отделение танка с «нуля», так как научно-исследовательские институты нашей отрасли не имели необходимого научно-технического задела по применению ГТД в танках. Совершенно не ясным был вопрос о том, каким должен стать воздухоочиститель для газотурбинного двигателя.
Руководство работами было возложено на начальника бюро нового проектирования Иосифа Абрамовича Набутовского (см. «ТиВ» № 11 /2007 г.).
Когда уже стали прорисовываться контуры нашего нового детища, на Вагонку приехала бригада специалистов танкового НИИ, посмотрела наши разработки и… забраковала их, считая, что трансмиссия попросту развалится из-за большого момента инерции вала газовой турбины. Но мы были уверены в своей конструкции. Двигатель ГТД-3Т с понижающим редуктором удалось вместить в существующее моторное отделение и создать оригинальную систему воздушного охлаждения с вентилятором-сепаратором, расположенным под крышей корпуса.
Была создана конструкция узла, совмещающая в себе осевой вентилятор (разработанный М.Г. Кизиным) с производительностью, превышающий расход воздуха через двигатель, радиально-инерционную решетку (сепаратор пыли), устанавливаемую после вентилятора. Чистый воздух после сепарации пыли в избыточном количестве поступал в МТО, наддувая его, что благоприятно сказывалось на работе ГТД. Часть воздуха с отсепарированной пылью поступала на охлаждение маслорадиаторов и, далее, охлаждая двигатель снаружи, по специально организованному тракту, смешиваясь с выхлопными газами двигателя, выбрасывалась в атмосферу. Создание такой сложной конструкции узла потребовало спроектировать и изготовить осевой вентилятор с современными аэродинамическими характеристиками, одобренными специалистами центрального аэрогидродинамического института (ИДТИ). В короткие сроки потребовалось создать стенд для испытаний и отладки полноразмерной системы воздухопитания и воздухоочистки ГТД-3Т.
После доставки двигателя из Омска на Уралвагонзаводе были завершены работы по сборке, стационарной отладке опытного танка с ГТД и шестикатковой ходовой частью, получившего обозначение «Объект 167Т».
Начали испытывать: запустили двигатель, поработали на месте, подали танк вдоль сборочного участка вперед-назад. Все работает. Выехали из цеха, проехались по территории завода – не ломается. Пессимистический прогноз специалистов танкового НИИ не оправдался.
На 11 апреля 1963 г. назначили пробег по заводскому танкодрому.
В состав первого экипажа танка входили:
– Володченко Дмитрий Степанович – механик-водитель опытного цеха КБ УВЗ;
Ведущие специалисты от КБ УВЗ:
– Никулин Павел Петрович – исследователь опытного цеха;
– Вавилонский Эрий Борисович – конструктор.
От ОКБ-29 Министерства авиационной промышленности СССР:
– Макейкин Иван Сергеевич – ведущий инженер.
В состав экипажа также был включен Славинский Николай Дмитриевич – заместитель старшего военпреда по опытным работам.
Я не поехал, чтобы не «сглазить».
Результаты испытаний оказались даже лучше, чем мы ожидали. По разъезженной, размокшей трассе заводского кольца танк с газотурбинным двигателем показал скорость в 1,5 раза большую, чем у серийных дизельных машин. Опасались, что ГТД будет сильно шуметь и этим демаскировать танк. Оказалось, что звук его был глухим и быстро гаснущим по мере удаления танка.
Прибыв на завод, конструкторы и исследователи сделали обстоятельный доклад о результатах первого пробега руководству КБ.
Когда было проведено уже несколько пробных выездов, я дал телеграмму Глушенкову с просьбой приехать и посмотреть на новый газотурбинный танк. После его приезда мы 29 апреля 1963 г. написали письмо Н.С. Хрущеву, в котором, как это было принято в то время, доложили о крупном достижении в области создания новой военной техники.
Всего на Уралвагонзаводе были изготовлены два опытных танка – «объект 167Т» и «объект 166ТМ». «Объект 167Т» испытывался на полигоне УВЗ и Кубинском танковом полигоне{3}, а «объект 166ТМ» – во ВНИИТМ.
Работы по газотурбинным танкам продолжались 7 лет и завершились в 1967 г.
В процессе испытаний мы пришли к следующим неутешительным выводам:
1. Увеличение скорости танка не компенсирует повышения километрового расхода топлива по сравнению с дизельным двигателем. В авиации этого не наблюдается, так как с установкой ГТД скорость самолета возрастает в несколько раз и зависит только от мощности двигателя. В танке же в этом случае скорость ограничивается дорогой, то есть допустимыми физическими динамическими нагрузками на экипаж. Нельзя, например, ехать на автомобиле с большой скоростью по разбитой грунтовой дороге из-за тряски, хотя мощность двигателя позволяет ехать и с большими скоростями.
2. ГТД требует высокой степени очистки воздуха при малом сопротивлении на входе. Расход воздуха, потребляемого ГТД, значительно выше, чем дизельным двигателем той же мощности, поэтому создание новой системы очистки воздуха потребует значительно больших габаритов.
3. Для того чтобы обеспечить одинаковый запас хода танка с газотурбинным двигателем, надо возить топлива в 1,5–2 раза больше, чем при дизельном двигателе. В условиях же боевых действий доставка топлива часто бывает затруднена, да и само топливо имеется далеко не в изобилии.
4. Стоимость газотурбинного двигателя оказалась намного выше стоимости дизельного двигателя.
Осознав справедливость этих выводов, дальнейшие работы по установке в танк ГТД мы прекратили. Но отрицательный результат – это тоже результат. Кроме того, получив удовлетворение от интенсивного периода напряженной и интересной творческой работы, мы не забывали иногда утешить себя тем, что первый в мире полноразмерный газотурбинный танк, как и первый паровоз в России, были сделаны в Нижнем Тагиле!
Испытательная машина FV200 Turbine — Энциклопедия танков
Соединенное Королевство (1954 г.)
Испытательная машина — 1 построен
В 1954 году британцы из C.
A. Parsons Ltd. вошли в историю. На публичном показе бронетехники представили странного вида серебристый безбашенный корпус танка. Этот автомобиль был первым в мире. Внутри моторного отсека находился новый экспериментальный газотурбинный двигатель.
Автомобиль был испытательным стендом, служащим для иллюстрации будущей возможности установки газотурбинного двигателя на бронетранспортере. Другие страны, особенно нацистская Германия во время Второй мировой войны, рассматривали и даже, по сообщениям, испытывали турбинную технологию в танке, но именно этот британский танк должен был войти в историю как первая известная миру бронированная машина с турбинным двигателем. Однако, несмотря на доказательство того, что технология работала, проект завершился без принятия на вооружение британской армией, и только через поколение появился шведский танк Strv 103 «S-Tank», а затем американский M1 Abrams или советский T-. 80, что этот тип двигателя будет использоваться в серийных автомобилях.
В испытательной машине турбины использовался модифицированный корпус FV200.
Он вошел в историю в 1954 году, став первым британским бронетранспортером с газотурбинным двигателем. Фото: Издательство «Танкоград»
FV200
После Второй мировой войны Военное министерство (W.O.) рассмотрело будущее танковой части британской армии. В 1946 году было упразднено обозначение «А», использовавшееся на таких танках, как «Черчилль» (А.22) и «Комета» (А.34). Номер «А» был заменен номером «Боевая машина» или «ФВ». В попытке упорядочить танковые силы и прикрыть все базы было решено, что военным нужны три основных семейства машин: серии FV100, FV200 и FV300. FV100 будут самыми тяжелыми, FV200 будут немного легче, а FV300 будут самыми легкими. В то время как серии FV100 и 300 были отменены, разработка FV200 продолжалась, поскольку предполагалось, что в конечном итоге он заменит Centurion.
Серия FV200 включала в себя проекты машин, которые выполняли различные функции, от артиллерийского танка до инженерной машины и самоходных орудий (САУ). Только в последующие годы были изучены другие варианты использования шасси FV200, например, с бронированными эвакуационными машинами (БРЭМ) FV219 и FV222.
Первым из серии FV200 был FV201, артиллерийский танк, разработка которого началась в 1944 году как «A.45». Наиболее известным представителем семейства FV200 является тяжелый артиллерийский танк FV214 Conqueror.
FV201 (A45), первый автомобиль в серии FV200. Фото: Издательство «Танкоград»
Справочная информация
Конструкция боевой бронированной машины обычно рассматривается как вращающаяся вокруг пирамиды факторов: огневой мощи, брони и подвижности. ББМ может полагаться на два из них, но не на все три. Например, тяжеловооруженный и бронированный танк пожертвует мобильностью, быстрый танк пожертвует броней и так далее. Идея установки газотурбинного двигателя на бронемашину заключалась в том, чтобы преодолеть эту «пирамиду». Если бы можно было разработать двигатель, обеспечивающий те же характеристики, но меньший вес, то можно было бы нести более толстую броню и более мощное орудие.
Идею использования газотурбинного двигателя в ББМ отстаивал не кто иной, как отец британских реактивных самолетов сэр Фрэнк Уиттл.
Хотя самолеты с двигателями его конструкции — Gloster Meteor — к концу Второй мировой войны сражались с ракетами V1, он не был первым, кто разработал реактивный двигатель.
Еще до Второй мировой войны нацистская Германия экспериментировала с реактивным двигателем. К концу войны Германия стала первой страной, активно применившей в боевых действиях реактивные самолеты, а именно Messerschmitt Me 262. В конце войны британцы захватили оборудование, документы и немецких ученых. С ними пришло понимание некоторых планов ББМ, которые немцы надеялись использовать в последние годы войны. Одним из этих планов был вариант Panzer с газотурбинным двигателем. Сообщается, что этот проект даже получил поддержку Ваффен СС.
В конце 1948 года филиал Центра исследований и разработок боевых машин (F.V.R.D.E.), базирующийся в Чертси, подал отчет об этом немецком проекте турбины ББМ. Это привело к проекту по изучению возможности разработки газотурбинного двигателя для использования в будущих британских танках и бронетехнике.
С этой целью в январе 1949 года был подписан контракт с компанией CA Parsons Ltd. из Ньюкасл-апон-Тайн на разработку этого нового газотурбинного двигателя. Было указано, что двигатель должен был развивать мощность 1000 л.с. при температуре 15 ℃ (60 ℉) или 900 л.с. при 43 ℃ (110 ℉). Хотя в то время разрабатывались различные типы турбин, Парсонс выбрал простой циклический двигатель с центробежным компрессором, приводимым в движение одноступенчатой турбиной в сочетании с двухступенчатой «рабочей» турбиной.
Турбинный двигатель
Турбинный двигатель состоит из четырех основных компонентов; компрессор, камера сгорания, турбина и теплообменник. Проще говоря, все они работают в связке следующим образом:
Компрессор служит для сжатия воздушного потока, в свою очередь повышая температуру перед впрыском топлива. Роль камеры сгорания заключается в обеспечении непрерывного потока топлива в турбину при постоянной температуре.
Совершенно очевидно, что турбина является сердцем этого типа двигателя.
Турбина — это просто пропеллер, приводимый в движение ударяющей о него силой; в случае с этим двигателем это будет горячее испарившееся топливо. Основная турбина приводила в движение компрессор, а отдельная «рабочая» турбина передавала вращательный двигатель непосредственно на коробку передач.
Теплообменник повышал температуру воздуха перед поступлением в камеру сгорания, уменьшая количество потребляемого топлива, доводя воздух до необходимой температуры. В отличие от обычных двигателей внутреннего сгорания, в которых перегрев отрицательно сказывается на производительности, для турбин верно обратное. Чем горячее он работает, тем больше выходная мощность.
Простая диаграмма, показывающая, как работает турбина. Авторская иллюстрация.
Parsons’ Engine
C. A. Parsons Limited. Btd., базирующаяся в Ньюкасл-апон-Тайн, Англия, была основана в 1889 году Чарльзом Алджерноном Парсонсом и быстро зарекомендовала себя как ведущий производитель парового турбинного оборудования для наземного и морского использования.
Эта работа продолжилась при разработке газотурбинного двигателя, задуманного отделением электростанций FVRDE. Чтобы помочь с проектом, в группу разработчиков были назначены 5 немецких ученых из проекта конца Второй мировой войны.
К сожалению, Парсонс не смог реализовать одно из преимуществ газотурбинного двигателя: вес. Было обнаружено, что в то время только с использованием более тонких материалов и менее легких сплавов можно было довести вес двигателя до веса, равного стандартному двигателю. В то время предполагалось, что стандартный двигатель будет весить около 4100 фунтов (1860 кг), а турбина — 5400 фунтов (2450 кг).
Окончательный дизайн турбины Парсонса получил номер модели «No. 2979’. Он отличался одноступенчатым центробежным компрессором с приводом от осевой турбины. Только диск турбины имел воздушное охлаждение. Меньшая «рабочая» турбина была двухступенчатой, осевого типа, которая работала вместе с компрессором. Был установлен редуктор для снижения числа оборотов рабочей турбины в минуту с 9 доот 960 об/мин до 2800 об/мин.
Компания Lucas Ind. из Бирмингема предоставила топливный насос и блок управления соотношением воздух-топливо со встроенным дроссельным блоком. Чтобы рабочая турбина не превышала скорость при переключении передач, ее можно было механически соединить с турбиной компрессора. Это также обеспечивало торможение двигателем. При запуске турбина компрессора вращалась с помощью 24-вольтового стартера, а топливо воспламенялось факелом-воспламенителем. Остальная часть последовательности запуска была автоматической, начиная с нажатия кнопки запуска на новой приборной панели, изготовленной австрийской компанией Rotax.
Транспортное средство
Для испытаний было решено, что двигатель будет размещен в корпусе транспортного средства серии FV200, прототипа «P7» (№ 07 BA 70) испытательного FV214 Conqueror. Корпус был одним из трех корпусов FV221 Caernarvon, построенных на Королевском артиллерийском заводе в Лидсе.
«P7» (07 BA 70) в прошлой жизни в качестве прототипа Conqueror, участвовавшего в испытаниях подвижности в 1952-53 гг.
Машина оснащена балластной башней Windsor, которая имитирует расчетный вес башни Conqueror. Фото: Издательство Танкоград
В моторный отсек была добавлена новая опорная конструкция для удержания газотурбинного двигателя. Была введена стандартная пятиступенчатая коробка передач с рулевым управлением Merritt-Brown. Редукторный отсек корпуса пришлось удлинить, чтобы принять новый редуктор. То, что было боевым отделением, было полностью выпотрошено, чтобы освободить место для циклонного воздухоочистителя, состоящего из 192 циклонных блоков, смонтированных в 8 блоках по 24 блока. В боевое отделение также были введены два новых топливных бака вместе с хоумлитовым генератором. Это было необходимо, так как в турбине отсутствовал генераторный привод. Кабина водителя, которая осталась в передней правой части носа, практически не изменилась, за исключением добавления новой приборной панели с 29отдельные циферблаты, датчики и инструменты, которые имели решающее значение для наблюдения за двигателем.
Внутренний вид выпотрошенного моторного отсека внутри корпуса P7. Обратите внимание на новую опорную конструкцию, приваренную к полу корпуса, и трансмиссию в задней части. Фото: Завоеватель.
Новый двигатель и циклонный воздушный фильтр также потребовали некоторой внешней модификации. Над боевым отделением/фильтровальным отсеком размещалась большая круглая плита с большим вентиляционным отверстием в крыше. Моторная палуба претерпела самые тяжелые модификации. Старая палуба, закрытая откидными жалюзи, была заменена тремя плоскими панелями, которые крепились болтами. На левой и правой панели было по 3 маленьких вентиляционных отверстия, а на центральной — одно большое. В задней части моторного отсека была построена более высокая секция с двумя вентиляционными отверстиями, чтобы обеспечить дополнительное пространство. На задней панели также был добавлен большой вентиляционный «короб», через который выходили выхлопные газы и избыточное тепло.
Модифицированный корпус FV200, вид сзади.
Обратите внимание на моторную палубу и круглую пластину над погоном башни. Фото: FineArtsAmerica
Большинство других деталей корпуса остались прежними. Подвеска, гусеницы, крылья и система пожаротушения Horstmann были стандартными для автомобилей серии FV200. Небольшим дополнением как к левому, так и к правому крылу была складная лестница, расположенная над направляющим и звездочками. Это позволило испытательной бригаде легко масштабировать автомобиль. Необъяснимой особенностью испытательного автомобиля был второй люк, расположенный рядом с водителем. Этот люк был без двери, и неясно, было ли это оригинальной особенностью P7 или введено для испытаний. В целом автомобиль весил около 45 длинных тонн (45,7 тонны). Габаритные размеры корпуса остались прежними: 25 футов (7,62 м) в длину и 13,1 фута (3,99 м) в ширину.
Испытания
К 3 сентября 1954 года испытательный автомобиль FV200 был готов к испытаниям в FVRDE в Чертси. Гонка должна была подготовить автомобиль к его первому публичному показу 30-го числа того же месяца.
4-го числа запустили двигатель и дали ему поработать 10 минут на холостом ходу. Он не разгонялся выше 2700 об / мин, и его приходилось выключать после того, как дроссельная заслонка застревала в открытом положении. К 9-му ремонт был сделан, и автомобиль отбуксировали на испытательный полигон FVRDE, готовый к первому ходовому испытанию. Своим ходом машина успешно выехала на трассу. Трогаясь с места на 4-й передаче при частоте вращения турбины 6500 об/мин, автомобиль успешно завершил полный круг трассы за 15 минут.
Вид сзади испытательного автомобиля FV200 до покраски. Фотографии: Издательство «Танкоград»
Между 21 и 22 числами P7 снова проехал тот же круг, достигнув суммарного времени работы 2 часа 3 минуты. В целом машина работала хорошо, были только небольшие проблемы, которые легко устранялись. Иногда возникали проблемы с запуском, но оказалось, что это решается добавлением четырех дополнительных аккумуляторов. Первая крупная поломка произошла 23 числа. Водитель попытался переключиться с 4-й на 5-ю передачу, но она не включилась.
Автомобиль был остановлен из-за того, что водитель пытался перевести его на 3-ю передачу. Вместо 3-й он включил заднюю передачу и заклинило. Затем автомобиль пришлось отбуксировать в мастерскую на месте для ремонта.
К 27 числа ремонт был завершен. Были проведены статические и короткие дорожные проверки, которые показали, что автомобиль снова в полном рабочем состоянии. Все, что оставалось, это покрыть автомобиль свежим слоем серебряной краски для всеобщего обозрения.
P7 вошел в историю, когда 30 сентября был продемонстрирован перед большой толпой военных и зрителей. Автомобиль работал без сбоев, но его не слишком сильно толкали, и он развил максимальную скорость всего 10 миль в час (16 км / ч). Во время испытаний транспортным средством управлял один человек, водитель, в сопровождении другого человека рядом с ним под таинственным люком. Какова была роль этого человека, неизвестно. 30-го числа к ним присоединились сотрудники FVRDE, сидевшие в задней части моторного отсека.
Сотрудники, присутствовавшие в тот день, вспоминали, что толпа зрителей была явно впечатлена. Даже кинокомпания British Pathe присутствовала, чтобы записать демонстрацию.
P7 во время публичного показа в FVRDE, Чертси, 30 сентября 1954 года. Обратите внимание на водителя слева и трех дополнительных пассажиров. Фото: Издательство «Танкоград»
Результаты и дальнейшие испытания
Турбина Парсонса достигла общего времени работы почти 12 часов. В ходе испытаний до публичного показа 30 сентября включительно ускорение автомобиля было признано приемлемым. Однако замедление оказалось повторяющейся проблемой. Он был слишком медленным, что приводило к сбоям при переключении передач. Также выяснилось, что двигатель работает очень громко. Насколько громко, точно неизвестно, но было достаточно громко, чтобы оператору потребовались наушники (как видно на видео 1954 дисплей). Были предприняты попытки снизить уровень шума до 92 децибел или ниже. После публичного показа ходовые испытания были приостановлены, а двигатель снят с корпуса.
Он был полностью разобран и перестроен с учетом новых модификаций.
К 19 апреля 1955 года двигатель был переустановлен, и P7 был готов к возобновлению испытаний. Несмотря на некоторые первоначальные неисправности, к 24 мая двигатель работал хорошо. Во время испытаний в этот день автомобиль успешно преодолел уклоны с уклоном 1:6 и 1:7 и успешно стартовал в гору.
P7 проходит дорожные испытания с дополнительными инженерами на корпусе. Фото: Издательство «Танкоград»
8 июня были проведены заключительные испытания турбины, состоявшие из холодного и теплого пусков. Дальнейшие испытания будут проводиться с использованием второго газотурбинного двигателя «No. 2983’. Это был улучшенный двигатель, в котором были устранены многие первоначальные проблемы с прорезыванием зубов, а мощность увеличилась до 910 л.с. Эта увеличенная мощность позволила бы балластировать P7, чтобы сравнить его характеристики с весом транспортных средств, находящихся в эксплуатации в то время. Последний отчет от C.
A. Parsons поступил 19 апреля.55. К марту 1956 года проект полностью взял на себя FVRDE. Оттуда, к сожалению, мы не знаем, что случилось с проектом турбины.
После испытаний
Как уже говорилось, мы не знаем, что случилось с P7 в первые годы после испытаний турбины. В какой-то момент в начале 1960-х P7 был превращен в динамометрическую машину и служил в Военно-инженерном экспериментальном центре (MEXE) в Крайстчерче, на южном побережье Англии. Строго говоря, это был не настоящий динамометр, а «активный» или «универсальный» динамометр, поскольку он мог приводиться в движение своей собственной силой или поглощать энергию. Стандартный динамометр — это просто средство измерения силы, момента силы (крутящего момента), мощности или любой их комбинации. Это динамометр шасси, поскольку он сам по себе использовал полную силовую передачу и в основном использовался не только для измерения мощности двигателя подключенного к нему агрегата, но и для калибровки указанного агрегата.
Чтобы переоборудовать его для этой роли, был установлен новый дизельный двигатель, а над шасси была построена большая сварная балластная надстройка с большой застекленной кабиной в передней части.
К задней части транспортного средства было добавлено большое колесо на поворотном рычаге, которое использовалось для точного измерения расстояний — увеличенная версия «Колеса геодезиста». В какой-то момент оригинальные цельнометаллические гусеницы машины были заменены на резиновые гусеницы FV4201 Chieftain. Автомобиль также был окрашен в ярко-желтый цвет и получил новый регистрационный номер ’9.9 СП 46′.
’99 СП 46’, Автомобиль динамометрический. Обратите внимание на колесо сзади. Фото: Издательство «Танкоград»
Неясно, сколько времени машина находилась в эксплуатации до того, как была списана. Последнее использование автомобиля, однако, было интересным. Машина оказалась в Танковом музее в Бовингтоне. Однако он не был выставлен на обозрение, а превратился в ящик для комментариев рядом с автомобильной ареной музея. Для этого над кабиной динамо-машины была построена кабина большего размера. Так машина простояла несколько лет, пока не была списана в начале 2000-х.
Последний раз машина использовалась в качестве комментатора на арене Танкового музея в Бовингтоне.
Фото: Public Domain
Заключение
Двигатель P7 и C.A. Parsons вошел в историю в 1954 году. Испытания показали, что турбина действительно имеет место в качестве силовой установки британских тяжелых ББМ будущего. Несмотря на это, этот тип двигателя никогда не будет принят на вооружение британской армии. Даже сегодня основной боевой танк (ОБТ) британской армии Challenger 2 использует обычный дизельный двигатель внутреннего сгорания. Только с появлением таких танков, как Strv 103, более поздний M1 Abrams и Т-80, газотурбинный двигатель стал передовым двигателем ББМ.
К сожалению, этого автомобиля больше не существует. Несмотря на свою технологически важную историю, танк был отправлен на слом Танковому музею, что положило конец уникальной главе в истории британской военной техники.
Статья Марка Нэша при содействии Эндрю Хиллса.
Испытательная машина на базе FV200 вошла в историю, дебютировав 30 сентября 1954 года перед публикой и военными.
Для публичного обозрения машина была окрашена в блестящий серебристый цвет с темно-серыми бликами на «базуках» и опорных колесах. Иллюстрация создана Ardhya Anargha при финансовой поддержке нашей кампании Patreon.
Источники
Роб Гриффин, Conqueror, Crowood Press
Майор Майкл Норман, RTR, Conqueror Heavy Gun Tank, AFV/Weapons #38, Profile Publications Ltd.
Carl Schulze, Conqueror Heavy Gun Tank, британский тяжелый танк времен холодной войны , Издательство «Танкоград»
Дизельный двигатель против газотурбинного — что должно привести в движение танк нового поколения?
Поскольку все мы знаем, что DRDO в настоящее время работает над рядом дизельных двигателей, возникает вопрос, почему в эпоху электрификации и газовых турбин DRDO все еще пытается разработать обычные дизельные двигатели и планирует использовать их в танках следующего поколения.
.
Прежде чем углубиться в обсуждение, давайте немного обсудим принципы работы обоих двигателей. Обычные двигатели внутреннего сгорания или внутреннего сгорания работают по 4-тактному принципу, который включает в себя такты впуска, сжатия, рабочего хода и такта выпуска.
Впуск: Смесь топлива и воздуха, а в случае двигателя с непосредственным впрыском в камеру сгорания поступает только воздух.
Сжатие: В этом такте воздушно-топливная смесь, предварительно смешанная или смешанная в цилиндре, сжимается поршнем к верхней мертвой точке.
Power Stroke: В этом такте взрыв, произведенный в конце предыдущего такта, используется для перемещения поршня вниз, что в свою очередь приводит к вращению коленчатого вала, который передает мощность на колесо через сцепление, коробку передач и вал.
Такт выпуска: В этом такте выхлопные газы выбрасываются из двигателя, и цикл повторяется.
Газотурбинный двигатель:
Газотурбинный двигатель состоит из ряда компрессоров и турбин, а также камер сгорания для сжигания топлива и создания тяги. Процесс начинается с нескольких ступеней компрессоров (в основном от двух до трех ступеней), которые сжимают поступающий в них воздух, и этот сжатый воздух затем направляется в камеры сгорания, где впрыскивается топливо, а сгоревшие газы затем направляются в турбины, которые, в свою очередь, вращаются. компрессоры, соединенные с турбиной общим валом. Когда эти газы выбрасываются из турбины, она будет вращать вал.
Обсудив, как работают оба этих двигателя, мы рассмотрим, чем один из них лучше другого. Прежде чем углубиться в это, мы обсудим перспективы 2-тактных дизельных двигателей, как об этом просили некоторые люди. Теоретически двухтактные двигатели должны развивать вдвое большую мощность, чем эквивалентный четырехтактный двигатель, поскольку на один цикл четырехтактного двигателя приходится два рабочих такта.
Но двухтактный двигатель также создает больше вибраций и больше выбросов, чем двухтактные двигатели, поэтому эти двигатели не учитываются.
Есть несколько причин, по которым DRDO разрабатывает новые двигатели с ДВС в эпоху электрификации и газотурбинных электростанций.
- Унифицированность топлива
Поскольку все мы знаем, что двигатели ДВС, особенно в ОБТ, работают на дизельном топливе, это топливо также используется в других транспортных средствах вооруженных сил, таких как БМП, тяжелые грузовики и другие транспортные средства. Эта общность топлива даст преимущество вооруженным силам, поскольку необходимо перевозить только один вид топлива. Это также одна из причин, по которой армия выбрала сафари Tata в качестве своего нового транспортного средства, работающего на дизельном топливе, поскольку их старые Maruti Gypsy раньше работали на бензине, а бензин перевозился отдельно. Хотя армия заказала новые Gypsy по другим причинам, унификация снижает затраты на логистику.
93 со всеми подсистемами, такими как турбонагнетатель, интеркулер, воздушный фильтр и системы охлаждения. Газотурбинный двигатель аналогичной мощности потребует большего объема, чем аналог с ДВС.
- Затраты на разработку и эксплуатацию
Общеизвестно, что разработка и эксплуатация газотурбинных двигателей обходится дороже по сравнению с обычными двигателями с ДВС, поскольку турбины и лопатки компрессора потребуют точного проектирования и разработки. Кроме того, металлургия газотурбинных систем более сложна и совершенна, чем двигатели внутреннего сгорания. Соответственно даже эксплуатационные расходы ГТД достаточно высоки.
- Затраты на производство
Производство обычного двигателя внутреннего сгорания намного дешевле, чем газотурбинного двигателя, поскольку Индия накопила большой опыт в производстве двигателей внутреннего сгорания. Поэтому найти партнеров-производителей по конкурентоспособным ценам не составляет большого труда, поскольку по всей стране есть тысячи поставщиков.
Если автомобильные компании, такие как Mahindra и Tata, участвуют в производстве и сборке двигателя, их опыт в производстве поможет CVRDE достичь требуемых стандартов качества, установленных индийскими вооруженными силами. Кроме того, эти двигатели внутреннего сгорания можно использовать для обновления старых танков и других транспортных средств и поддержания их в рабочем состоянии.
- Ремонтопригодность и ремонтопригодность
Ремонтопригодность и ремонтопригодность — это детали, в которых двигатели внутреннего сгорания имеют наибольшее преимущество перед газотурбинными двигателями. Поскольку газовые турбины состоят из сложных деталей, обслуживающий персонал нуждается в дополнительной и тщательной подготовке, чем при обслуживании обычных двигателей внутреннего сгорания. Это увеличивает затраты на обучение и может повлиять на боеготовность вооруженных сил. Более того, на самом деле механик может отремонтировать двигатель внутреннего сгорания с минимальными знаниями или, по крайней мере, диагностировать проблему в случае необходимости, поскольку двигатели внутреннего сгорания широко распространены по всей стране.