Дизельное ассорти: как Советская армия танковый мотор выбирала
Дизель УТД-20. Источник: fb.ru
На замену В-2 и не только
Заслуженный В-2 к концу войны стал основным танковым двигателем. С небольшими изменениями дизель устанавливался как на средние танки, так и в форсированном исполнении на тяжелые машины. В общей сложности за годы войны в разное время производили сразу шесть модификаций танкового мотора. Для танков серии КВ собирали разработанный ещё в предвоенные годы В-2К, отличающийся повышенной мощностью в 600 л. с. Разогнать двигатель до такой мощи удалось повышением частоты вращения коленчатого вала, что неизбежно сказалось на ресурсе двигателя. Первой военной зимой 1941 года это стало настоящей проблемой. В морозы форсированный В-2К с моторесурсом всего в 250-300 часов по ночам приходилось заводить каждые 1,5-2 часа. Иначе поддерживать боеготовность танковых подразделений было невозможно. Позже в конструкторских бюро разработали специальные печки, позволившие частично сохранить ресурс недешёвой техники.
Моторы на базе довоенного В-2 до сих пор в строю. Источник: 4.bp.blogspot.com
Для танков серии ИС и самоходных установок ИСУ с 1943 года использовались уже умеренно форсированные 520-сильные моторы В-2ИС и В-11ИС-3. Моторесурс новых дизелей достигал 500 часов. Это были плоды работы прославленного СКБ-75 Челябинского Кировского завода под руководством Ивана Яковлевича Трашутина. В экспериментальном порядке для танка ИС-6 создали мотор В-12У, с которого удалось собрать сразу 700 л. с. Такой скачок мощности объясняется турбонагнетателем с приводом от коленчатого вала. В 1944 году конструкция В-2 эволюционировала в 800-сильный турбодизель В-14. Однако мотор не был принят на вооружение.
В годы войны одним из центров моторостроения стал барнаульский завод № 77, который свои первые дизели выпустил уже в ноябре 1942 года. Всего за войну в Барнауле собрали без малого 8 тыс. танковых силовых установок. Но заводчане не только собирали дизели, они также предлагали программы модернизации. Так, в 1944 году собрали целую линейку моторов В-16, В-16Ф и В-16НФ мощностью, соответственно, 600, 700 и 800 л. с. И снова вне серии.
На все танки серии Т-34 в подавляющем большинстве устанавливали дизели В-2-34. Почему в подавляющем большинстве, а не в 100 % случаев? Статистику немного изменил завод в Красном Сормово, которому в начале войны пришлось выпустить из ворот несколько сотен танков Т-34 с бензиновыми двигателями. Причина банальна – нехватка дизелей от смежников.
Итого в первые послевоенные годы в стране сформировалась целая отрасль производства двигателя В-2 на четырех заводах – Челябинском Кировском, Сталинградском тракторном, Барнаульском транспортного машиностроения и Уральском турбомоторном. Последний образовался слиянием свердловского завода № 76 и Турбинного завода. При этом разработкой дизелей занимались в профильных КБ в Свердловске, Челябинске (головное КБ), Барнауле и Ленинграде. В общем, дальнейшей судьбой В-2 занимались чуть ли не всей страной. Но никто зацикливаться на заслуженном моторе не собирался. Все знали о серьёзном потенциале для модернизации дизеля – одни опыты с турбонаддувом могли добавить до 50 % мощности. Однако руководство оборонной промышленности требовало от инженеров танковые дизели новых конструкций.
Дизель в паре с танком
Одним из парадоксов послевоенного танкового моторостроения была разработка силовой установки непосредственно под танк. Ни о какой унификации и речи не шло. Это достаточно странно, так как в годы войны подход с единственным мотором В-2 отлично себя зарекомендовал. Это позволило оперативно развернуть массовое производство дизелей в относительно короткие сроки. В 50-60-е годы концепция сменилась, и мотор фактически кроился под МТО очередного «Объекта Х». При этом ни о какой взаимозаменяемости с «Объектами» из других КБ не договаривались.
Вторым парадоксом было гигантское разнообразие проектируемых силовых установок. Если выйти за рамки основной темы статьи, то можно указать сразу на четыре магистральные и конкурирующие между собой моторостроительные линии. Первая – это программа дальнейшей модернизации В-2. Забегая вперёд, упомянем, что она оказалась наиболее успешной. Российская армия до сих пор использует моторы серии В-2 в своих самых современных танках. Как водится, головным разработчиком этой линии стал Челябинск, однако ему в этом «помогали» Ленинград и Барнаул. Вторая моторостроительная программа связана с разработкой четырехтактных дизелей с большим развалом цилиндров. Работали над серией моторов, получивших название УТД (универсальный танковый двигатель), в Барнауле. Инженерам пришлось подстраиваться под жёсткие ограничения высоты бронемашины и в пределах разумного снижать профиль силовых установок. В итоге мотор УТД получил развал цилиндров в 120 градусов. Один из таких двигателей УТД-20 с шестью цилиндрами и мощностью в 300 л. с. даже попал в моторно-трансмиссионное отделение серийной машины. Правда, это был не танк, а БМП-1. Дефорсированный до 240 л. с. вариант под длинным индексом 5Д-20-240 с 1964 года устанавливался в БМД-1. Но так повезло далеко не всем разработкам моторостроителей. Для примера приведём дизельный двигатель ДТН-10, который строили исключительно для тяжелого танка «Объект 770». Дизель был 4-тактным и с десятью цилиндрами. На этом его традиционность и заканчивалась. Дело в том, что разработчики из КБ Челябинского тракторного завода выбрали для мотора экзотическую U-образную схему. Принципиально ничего сложного в этом нет – конструкция представляет собой слепленные друг с другом два рядных мотора. Два коленчатых вала соединялись либо цепью, либо шестернями. Такая нетривиальная схема была выбрана по одной причине – погоней за минимальным объёмом двигателя. Во времена разработки танка второго поколения важнейшим свойством мотора считались его габариты. Нередко это выходило за рамки здравого смысла, и в жертву компактности шли надёжность и ресурс. ДТН-10 у челябинцев получился не самым миниатюрным и занимал в танке сразу 1,89 кубометра.
Источник: Солянкин А. Г. и другие. Отечественные бронированные машины. XX век. Том 3
Мощность достигала впечатляющих 1000 л. с. при литровой мощности в 31 л. с./л. Много это или мало? Например, традиционный 12-цилиндровый V-образный мотор В12-6Б для танка Т-10М обладал литровой мощностью всего в 19,3 л. с./л. Однако разрабатываемый параллельно в харьковском КБ завода № 75 «выскочка» 5ТД (о нём шла речь в предыдущих материалах) установил рекорд в 42,8 л. с./л. Кстати, и занимал мотор в танке всего 0,81 кубометра пространства. И это ещё до момента форсирования до 700 л. с., когда мотору добавили оборотов по требованию главного конструктора Т-64 Александра Морозова. В общей сложности в Челябинске создали три мотора ДТН-10, один из которых даже установили в опытный тяжелый танк «Объект 770». Среди новинок агрегата была не только U-образная схема, которая почти нигде больше не использовалась, но и впервые применённый в СССР комбинированный турбонаддув. Дополнительный воздух в камеры сгорания подавал не только нагнетатель от коленчатого вала, но и осевая турбина, получающая энергию от отработанных газов. Два коленчатых вала соединялись друг с другом редуктором с муфтой. Окончательных итогов относительно надёжности такого узла нет, так как работы по двигателю закрыли вслед за закрытием темы «Объекта 770». И это далеко не единственный пример, когда многолетние работы по двигателю останавливали в связи с негодностью опытного танка.
«Объект 770». Источник: voentex.ru
Вернёмся к магистральным направлениям отечественного танкового моторостроения в послевоенные десятилетия. Третьей программой стала разработка двухтактных дизелей, самым известным из которых, конечно, является 5ТДФ и агрегаты на его базе. Однако стоит сказать, что это был далеко не единственный танковый «двухтактник» в отечественной истории. Ещё в 1945 году в Харькове команда инженеров под руководством инженера А. Курицы предложила проект 1000-сильного дизеля ДД-1. Несмотря на двухтактный цикл, это был вполне традиционный мотор с 12 цилиндрами и V-образной конфигурацией блока. Идею в харьковском КБ завода № 74 раскручивали до 1952 года, когда переработанный дизель ДД-2 выдал на стенде 800 л. с. и проработал 700 часов. Но проект закрыли в связи с разработкой танка нового поколения «Объект 430», который мы сейчас знаем как Т-64. Установленный на нём дизель 5ТДФ имеет неоднозначную репутацию, густо замешанную на политике. Отечественные танкостроители традиционно ругают украинский мотор и также традиционно хвалят дизели семейства В-2. Только вот забывают, что конструкции скоро стукнет 100 лет и говорить о моральном устаревании уже даже как-то неуместно. В Украине, особенно в Харькове, моторы серии 5ТДФ и 6ТД хвалят, указывая на недостатки уральских четырехтактных дизелей. Одно несомненно: если бы не распад Советского Союза, то инновационные харьковские дизели всё-таки довели бы до необходимой кондиции. Недаром же над доработкой конструкции трудились всей страной в начале 50-х годов.
И, наконец, четвертая ветка развития отечественного моторостроения – это танковые газотурбинные моторы. Родились они под впечатлением от американских планов постройки газотурбинных танков и сразу же заняли немалые ресурсы государства. Разработку вели в Ленинграде, Челябинске и Омске одновременно. И если мотор 5ТДФ вызывал нарекания из-за низкой надёжности, то установку газотурбинных моторов в танк долгое время оспаривали как факт. Совсем недавно рассекречены публикации конца 80-х годов, в которых однозначно указывается, что среди отечественных инженеров не было единого мнения относительно целесообразности ГТД в танке. Но это совсем другая история.
Продолжение следует…
Информация