Газотурбинный двигатель для танка схема

Содержание
  1. Почему газотурбинный двигатель Т-80 меньше, чем у «Абрамса»?
  2. Газотурбинный двигатель редкое явление в танкостроении. Причин несколько, от особого вреда пыли до цены изготовления и эксплуатации. В то же время, ГТД надёжный и довольно мощный в сравнении с традиционными двигателями внутреннего сгорания, при меньшем размере и весе. Один газотурбинный агрегат, в среднем в три раза меньше ДВС. В связи с этим широко известным фактом возникает хороший вопрос – почему двигатель «Абрамса» в разы больше, чем у Т-80 при не такой уж и большой разнице в мощности?
  3. Особенность ГТД.
  4. Почему двигатель «Абрамса» больше…?
  5. Двигатель танка: газотурбинный или дизельный? Разбираем плюсы и минусы
  6. Подведем итоги:
  7. Танк Т-80У с газотурбинным двигателем: вид топлива и технические характеристики
  8. Как все начиналось?
  9. Продолжение работ
  10. Возникшие сложности
  11. Опытные образцы
  12. Опытные объекты
  13. Основные характеристики
  14. Характеристики машинного отсека
  15. Турбинная установка
  16. Системы очистки воздуха
  17. Характеристики вооружения
  18. Боеукладка
  19. Принцип работы основного орудия и заряжающего устройства
  20. Некоторые модификации

Почему газотурбинный двигатель Т-80 меньше, чем у «Абрамса»?

Газотурбинный двигатель редкое явление в танкостроении. Причин несколько, от особого вреда пыли до цены изготовления и эксплуатации. В то же время, ГТД надёжный и довольно мощный в сравнении с традиционными двигателями внутреннего сгорания, при меньшем размере и весе. Один газотурбинный агрегат, в среднем в три раза меньше ДВС. В связи с этим широко известным фактом возникает хороший вопрос – почему двигатель «Абрамса» в разы больше, чем у Т-80 при не такой уж и большой разнице в мощности?

Особенность ГТД.

Начнём с того, что газотурбинные агрегаты весьма компактны и мощные. Любой ГТД сопоставимых размеров с поршневым ДВС превосходит последний как минимум в пол раза. Одна из причин – меньшая потеря мощности. Она зависит не только от двигателя, но и от трансмиссии, но чем больше механизмов в силовом агрегате, тем больше трение и как следствие – падение мощности, которое приходится компенсировать различными способами.

Тем не менее, КПД у газотурбинных моторов меньше. На первый взгляд, может показаться, что этот абзац противоречит предыдущему, но на самом деле нет… Как уже было написано, любой ГТД мощнее поршневого или роторного двигателя внутреннего сгорания и это действительно так… Проблема с КПД связана с неполным и в каком-то смысле «не рациональным» использованием газов. Причина – толщина лопаток паровых турбин и меньший температурный режим в сравнении с поршневым агрегатом. Последнее на прямую связано с горячим выхлопом ГТД. Однако даже при всех недостатках, меньшее трение и больший объём камеры сгорания увеличивают мощность газовой турбины.

Почему двигатель «Абрамса» больше…?

Начнём с того, что при создании современных газотурбинных моторов ссылались на опыт авиации, где подобным силовым установкам никто не удивлялся. Но применить аналогию танка с самолётом, даже если самолёт боевой, практически невозможно из-за совершенно разных «сред обитания».

Двигатель самолёта большую часть времени работает в воздухе, где нет пыли, грязи и в разы меньше объектов, способных засорить те же сопла (выхлопные трубы, если применять к танкам). В связи с этим, встаёт вопрос о защите ГТД от пыли, губительной для лопаток двигателя? Чтобы защитить газотурбинный агрегат, инженеры США и СССР пошли разными путями, отталкиваясь от внутреннего объёма в своих боевых машинах.

Американские конструкторы создали довольно маленький ГТД, место для которого хватало с колоссальным запасом. В связи с этим, изобретать что-то новое не стали, использовав обычные фильтры с барьерами, а остаток внутреннего объёма использовали для топливных баков. В итоге, воздушные фильтры «Абрамса», больше самого двигателя как минимум вдвое.

В СССР «простора для манёвра» было меньше… Т-80, как развитие и глубокая модернизация Т-64 не должен был отличаться в размерах. В связи с этим, от воздушных фильтров в классическом понимании отказались. Решение проблемы пришли оттуда, откуда вообще не ждали… Так как первоначально, мотор Т-80 имел авиационные корни, считалось, что вибрация будет губительной для ГТД. Но такое заявление противоречило всей идее – как вибрация могла помешать целости газотурбинного агрегата, если танк на ходу трясёт постоянно, даже от езды по автобану? В конечном счёте, в Т-80 поставили вибрационную систему очистки и форсунки для принудительного продува двигателя. Вся система очистки воздуха создавалась с учётом аэродинамики танка. При езде, вибрационное устройство не работало. Оно включалось только во время стоянки на короткое время, стряхивая пыль с лопаток, а после, форсунки продували агрегат изнутри, избавляя его от песчинок.

Кратко подытожив, можно смело сказать, что США и СССР использовали принципиально разные методы для поддержания сохранности газотурбинных моторов. Американцы предотвращают запыление агрегата, в то время как Советский Союз чистил мотор в перерывах между циклами запуска, заранее изолировав двигатель от мест формирования воздушных вихрей.

Двигатели танков Т-80 и «Абрамса» мало чем отличаются в плане размеров, а внешне, агрегат американского танка кажется больше из-за воздушных фильтров с различными барьерами, в то время как Т-80 полагается на форсунки и вибрационные устройства, занимающие в разы меньше внутреннего объёма.

Читайте также:  Какое масло заливать в двигатель китайского мотоблока

Источник

Двигатель танка: газотурбинный или дизельный? Разбираем плюсы и минусы

На танках (в основном на всех, за некоторым исключением) с самого начала их конструирования применялись дизельные двигатели . Термин газотурбинный двигатель , применимый к танкостроению, российская публика впервые услышала от танка Т-80 . В чем же преимущества газотурбинного и дизельного двигателя? Давайте разбираться.

К слову, во всем мире лишь две страны на сегодняшний день имеют на вооружении танки с ГТД (газотурбинный двигатель) — это Россия (Т-80) и США (Основной танк М1 Абрамс) .

Остальные «знаменитости» (Леклерк, Челленджер-2, Меркава-4, Леопард — 2, Т-90, Т-14 «Армата») остались верны, проверенному годами, дизельному двигателю.

Давайте же рассмотрим преимущества каждого из двух двигателей друг над другом:

Подведем итоги:

ГТД по динамическим показателям превосходит дизельный двигатель; кроме того он удобен в обращении. Однако надежность его сильно уступает надежности двигателя дизельного и обслуживание, как правило, требует вмешательства специалистов. К минусам ГТД также можно отнести капризность в запыленных местах ведения боевых действий, так как его фильтры быстро забиваются и мощность двигателя падает, уменьшая его ресурс.

Дизельный двигатель , как и во все времена, славится своей надежностью, простотой в обслуживании (которое можно совершить даже в полевых условиях), неприхотливостью в топливе, дешевизной. Да, по динамическим показателям он уступает ГТД, но его вполне хватает для выполнения боевых задач. К тому же на последних модификациях современных танков можно проследить увеличение мощности дизельных двигателей вследствие увеличения объема камеры сгорания и введения новейших систем турбонаддува.

Источник

Танк Т-80У с газотурбинным двигателем: вид топлива и технические характеристики

Так уж сложилось, что почти все ОБТ (основные боевые танки) мира имеют дизельный двигатель. Есть только два исключения: Т-80У и «Абрамс». Какими соображениями руководствовались советские специалисты, создавая знаменитую «восьмидесятку», и каковы перспективы этой машины в настоящее время?

Как все начиналось?

А начиналось все в 1932 году, когда в СССР было организовано конструкторское бюро, принадлежавшее Кировскому заводу. Именно в его недрах зародилась идея о создании принципиально нового танка, оснащенного газотурбинной силовой установкой. Именно от этого решения зависело, какой вид топлива для танка Т-80У будет использоваться в дальнейшем: обычный дизель или керосин.

Знаменитый конструктор Ж. Я. Котин, работавший над компоновкой грозных ИСов, в свое время задумался о создании еще более мощных и лучше вооруженных машин. Отчего же он обратил свое внимание на газотурбинный двигатель? Дело в том, что он замыслил создать танк массой в пределах 55-60 тонн, для нормальной подвижности которой требовался мотор мощностью не менее 1000 л. с. В те годы о таких дизелях приходилось только мечтать. Оттого-то и появилась мысль о привнесении авиационных и кораблестроительных технологий (то есть ГДТ) в танкостроение.

Уже в 1955 году началась работа, были созданы два перспективных образца. Но тут выяснилось, что инженеры кировского завода, до того создававшие только двигатели для судов, не в полной мере поняли технологическое задание. Работа была свернута, а потом и вовсе прекращена, так как Н. С. Хрущев полностью «запорол» все разработки тяжелых танков. Так что в то время появиться танку Т-80У, двигатель которого по-своему уникален, было не суждено.

Впрочем, огульно обвинять Никиту Сергеевича в этом случае не стоит: параллельно ему были продемонстрированы и перспективные дизельные моторы, на фоне которых откровенно сырой ГТД смотрелся весьма малообещающе. Да что там говорить, если «прописаться» на серийных танках этот двигатель сумел лишь к 80-м годам прошлого столетия, да и сегодня к таким силовым установкам у многих военных отношение не самое радужное. Нужно отметить, что тому есть вполне объективные причины.

Продолжение работ

И тут все снова вспомнили о ГДТ, так как родная силовая установка Т-64 уже тогда требованиям времени решительно не соответствовала. Именно тогда Устинов принял решение о создании Т-80У. Основное топливо и двигатель нового танка должны были способствовать его максимально высоким скоростным характеристикам.

Возникшие сложности

Огромная проблема заключалась в том, что новую силовую установку с очистителями воздуха требовалось как-то вместить в стандартное МТО Т-64А. Более того, комиссия требовала блочной системы: проще говоря, нужно было двигатель сделать так, чтобы при капитальном ремонте можно было извлечь его целиком и заменить новым. Не тратя, разумеется, много времени на это. И если с относительно компактным ГТД все было сравнительно просто, то система воздухоочистки доставила инженерам массу головной боли.

А ведь эта система крайне важна даже для дизельного танка, не говоря уж о его газотурбинном аналоге на Т-80У. Какое топливо бы ни использовалось, лопатки турбинной установки моментально облепятся шлаком и развалятся, если поступающий в камеру сгорания воздух не будет в должной мере очищен от загрязняющих его примесей.

Читайте также:  Как поставить двигатель от приоры на ваз 2109 и что для этого нужно

Следует помнить, что все конструкторы двигателей стремятся к тому, чтобы воздух, попадающий в цилиндры или рабочую камеру турбины, был очищен от пыли на 100 %. И понять их нетрудно, так как пыль буквально пожирает внутренности мотора. По сути, она действует как мелкий наждак.

Опытные образцы

В 1963 году небезызвестным Морозовым был создан опытный экземпляр Т-64Т, на который был установлен газотурбинный движок, обладающий весьма скромной мощностью в 700 л. с. Уже в 1964 году конструкторы из Тагила, работавшие под руководством Л. Н. Карцева, создали куда более перспективный мотор, который мог выдать уже 800 «лошадей».

Мы не случайно расписывали пылевые аспекты выше, так как именно проблема качественной очистки воздуха стала наиболее сложной. У инженеров был большой опыт в разработке турбин для вертолетов… но движки геликоптеров работали в постоянном режиме, а вопрос пылевой загрязненности воздуха на высоте их работы вообще не стоял. В общем-то, работы были продолжены (как ни странно) только лишь с подачи Хрущева, бредившего ракетными танками.

Наиболее «жизнеспособным» был проект «Дракон». Для него был жизненно необходим двигатель повышенной мощности.

Опытные объекты

В общем-то, ничего удивительно в этом не было, так как для таких машин важна была повышенная подвижность, компактность и пониженный силуэт. В 1966 году конструкторы решили пойти другим путем и представили на суд публики опытный проект, сердцем которого стали сразу два ГТД-350, выдающие, как нетрудно понять, 700 л. с. Силовую установку создали в НПО им. В. Я. Климова, где к тому времени было достаточно опытных специалистов, занимавшихся разработкой турбин для летательных аппаратов и кораблей. Именно они по большому счету и создали Т-80У, двигатель которого для своего времени был действительно уникальной разработкой.

Но вскоре выяснилось, что даже один ГТД – штука сложная и довольно капризная, а уж их спарка и вовсе не имеет абсолютно никаких преимуществ перед обычной моноблочной схемой. А потому к 1968 году было издано официальное постановление правительства и Министерства обороны СССР о возобновлении работ над одиночным вариантом. К середине 70-х годов был готов танк, который впоследствии стал известен всему миру под обозначением Т-80У.

Основные характеристики

Компоновка (как и в случае с Т-64 и Т-72) классическая, с задним расположением МТО, экипаж – три человека. В отличие от предыдущих моделей, здесь мехводу дали сразу три триплекса, которые значительно улучшали обзор. Даже столь невероятная для отечественных танков роскошь, как подогрев рабочего места, здесь был предусмотрен.

Корпус изготавливается методом сварки, башня литая, угол наклона листов составляет 68 градусов. Как и в Т-64, здесь была использована комбинированная броня, составленная из броневой стали и керамики. Благодаря рациональным углам наклона и толщине танк Т-80У обеспечивает повышенные шансы выживания экипажа в самых сложных боевых условиях.

Имеется также развитая система защиты экипажа от оружия массового поражения, в том числе и ядерного. Компоновка боевого отсека практически полностью аналогична таковой на Т-64Б.

Характеристики машинного отсека

Конструкторам все же пришлось расположить ГТД в МТО продольно, что автоматически вылилось в некоторое увеличение габаритов машины по сравнению с Т-64. ГТД был выполнен в виде моноблока массой 1050 кг. Его особенностью было наличие особого редуктора, позволяющего снимать максимум возможного с мотора, а также сразу две коробки передач.

Для питания использовались сразу четыре бака в МТО, общий объем которых составляет 1140 л. Следует заметить, что Т-80У с газотурбинным двигателем, топливо для которого запасается в таких объемах, – довольно «прожорливый» танк, который потребляет в 1,5-2 раза больше горючего, чем Т-72. А потому и размеры баков соответствующие.

ГТД-1000Т создан с использованием трехвальной схемы, имеет одну турбину и два независимых компрессорных агрегата. Гордость инженеров – регулируемый сопловый агрегат, который позволяет плавно управлять оборотами турбины и значительно повышает ее эксплуатационный ресурс Т-80У. Какое топливо при этом рекомендуется использовать для продления долговечности силового агрегата? Сами разработчики говорят, что наиболее оптимален для этой цели качественный авиационный керосин.

Так как силовой связи между компрессорами и турбиной попросту нет, танк может уверенно двигаться по грунтам даже с очень плохой несущей способностью, причем двигатель при этом не заглохнет даже при резкой остановке машины. А чем «питается» Т-80У? Топливо для его мотора может быть разным…

Турбинная установка

Запуск мотора осуществляется за счет раскрутки компрессоров, за что отвечают два автономных электромотора. Акустическая заметность танка Т-80У значительно ниже его дизельных собратьев как за счет характеристик самой турбины, так и за счет особым образом расположенной системы выхлопа. Кроме того, машина уникальна тем, что при торможении используются как гидравлические тормоза, так и сам движок, за счет чего тяжелый танк останавливается практически мгновенно.

Читайте также:  Работа частотного преобразователя на несколько двигателей

Как это осуществляется? Дело в том, что при одиночном нажатии на педаль тормоза лопатки турбины начинают вращаться в противоположном направлении. Процесс этот дает огромную нагрузку на материал лопаток и всей турбины, а потому он контролируется электроникой. Из-за этого при необходимости резкого торможения следует сразу же утапливать педаль газа полностью. При этом в работу сразу включаются гидравлические тормоза.

Что касается других качеств танка, то он обладает сравнительно малыми топливными «аппетитами». Добиться этого конструкторам удалось далеко не сразу. Чтобы сократить объемы потребляемого горючего, инженерам пришлось создать автоматическую систему управления оборотами турбины (САУР). В нее входят температурные датчики и регуляторы, а также выключатели, физически связанные с системой подачи топлива.

Благодаря САУР износ лопаток удалось сократить минимум на 10 %, а при грамотной работе педалью тормоза и переключении передач механик-водитель может снизить расход топлива на 5-7 %. Кстати, а какой для этого танка основной вид топлива? Т-80У в идеальных условиях должен заправляться авиационным керосином, но подойдет и качественная солярка.

Системы очистки воздуха

Оставшиеся 3 % пыли оседают на лопатках турбины в виде запекшегося шлака. Чтобы его удалить, конструкторы предусмотрели автоматическую программу вибрационной очистки. Следует заметить, что к воздухозаборникам можно подключать специальное оборудование для подводного вождения. Оно позволяет преодолевать реки глубиной до пяти метров.

Трансмиссия танка стандартная – механическая, планетарного типа. Включает две коробки, два редуктора, по два гидравлических привода. Имеется четыре скорости вперед и одна назад. Опорные катки обрезиненные. Гусеницы также имеют внутреннюю резиновую дорожку. Из-за этого танк Т-80У имеет весьма недешевую ходовую часть.

Натяжение осуществляется за счет механизмов червячного типа. Подвеска комбинированная, в ее состав входят как торсионы, так и гидравлические амортизаторы на трех катках.

Характеристики вооружения

Основное орудие – пушка модели 2А46М-1, калибр которой равен 125 мм. Точно такие же пушки ставились на танки Т-64/72, а также на небезызвестное самоходное противотанковое орудие «Спрут».

Вооружение (как на Т-64) было полностью стабилизировано в двух плоскостях. Опытные танкисты говорят, что дальность прямого выстрела по визуально наблюдаемой цели может достигать 2100 м. Боекомплект стандартный: осколочно-фугасные, подкалиберные и кумулятивные снаряды. А автомате заряжания одномоментно может находиться до 28 выстрелов, еще несколько могут быть расположены в боевом отделении.

Вспомогательным вооружением являлся 12,7-миллиметровый пулемет «Утес», но украинцы уже давно ставят любое схожее вооружение, ориентируясь на требования заказчика. Огромным недостатком пулеметной установки является тот факт, что стрелять из нее может только командир танка, причем для этого ему в любом случае приходится покидать заброневое пространство машины. Так как начальная баллистика пули 12,7 мм очень схожа с таковой у снаряда, важнейшим предназначением пулемета является также пристрелка орудия без затрат основных боеприпасов.

Боеукладка

Механизированная боеукладка была размещена конструкторами по всему периметру обитаемого объема танка. Так как немалую часть всего МТО танка Т-80 занимают баки с топливом, конструкторы ради сохранения объема были вынуждены разместить горизонтально только сами снаряды, тогда как метательные заряды стоят в барабане вертикально. Это очень заметное отличие «восьмидесяток» от танков Т-64/72, в которых снаряды с вышибными зарядами располагаются горизонтально, на уровне катков.

Принцип работы основного орудия и заряжающего устройства

При поступлении соответствующей команды барабан начинает вращаться, попутно подводя выбранный тип снаряда к плоскости заряжания. После этого механизм стопорится, снаряд и вышибной заряд досылаются в орудие при помощи закрепленного в одной точке досылателя. После выстрела гильза автоматически захватывается специальным механизмом и помещается в освободившуюся ячейку барабана.

«Карусель» заряжания обеспечивает темп стрельбы не ниже шести-восьми выстрелов в минуту. Если автомат заряжания выходит из строя, зарядить орудие можно вручную, но сами танкисты считают такое развитие событий нереалистичным (слишком сложно, муторно и долго). На танке используется прицел модели ТПД-2-49, независимо от орудия стабилизированный в вертикальной плоскости, позволяющий определять расстояние и наводится на цель при дальностях 1000-4000 м.

Некоторые модификации

В 1978 году танк Т-80У с газотурбинным двигателем был несколько модернизирован. Основным нововведением стало появление ракетного комплекса 9К112-1 «Кобра», стрельба из которого производилась ракетами 9М112. Ракета могла поразить бронированную цель на расстоянии до 4 километров, причем вероятность этого была от 0,8 до 1 в зависимости от характеристик местности и скорости движения цели.

Так как ракета полностью повторяет габариты стандартного 125-миллиметрового снаряда, она может располагаться в любом лотке заряжающего механизма. Этот боеприпас «заточен» исключительно против бронетехники, боеголовка только кумулятивная. Как и обычный выстрел, конструктивно ракета состоит из двух частей, совмещение которых происходит при стандартной работе механизма заряжания. Наводится она в полуавтоматическом режиме: наводчик первые секунды должен прочно удерживать рамку захвата на атакуемой цели.

Источник

Adblock
detector