2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Газотурбинный двигатель танка характеристики

Гроза народных депутатов: тест-драйв танка Т-80

В танке Т-80 необычно почти всё: газодизельный двигатель, расход топлива, скорость, отсутствие жёсткой механической связи между мотором и ведущими катками… И теснота. Самой сложной задачей в Т-80 оказалось попасть на место механика-водителя, а вот нечаянно заглохнуть тут просто невозможно. И это тоже необычно. И то, что первый заметный “боевой” опыт эти танки получили только во время обстрела ими же здания Верховного Совета Российской Федерации с народными депутатами внутри, тоже интересно.

А ну-ка быстро!

Ч тобы там ни говорили, но танк — это всего-лишь пушка на колёсах. Точнее, на гусеницах. Да, эта пушка обвешана бронёй и другими средствами защиты, она может стрелять на ходу, защищать экипаж, её учат “видеть” ночью и другим интересным штукам. Но задача у неё одна: уничтожить как можно больше других таких же пушек и людей внутри них.

Поэтому от каждого нового танка обычно требуют одно и то же: уметь дырявить броню техники других стран. Наши танки должны быть в состоянии угробить любой танк НАТО, а любой танк НАТО — размолотить наш танк. Поэтому часто основное внимание при проектировании танка уделяют его вооружению, и уже затем — защите. С Т-80 получилось несколько иначе: от него в первую очередь требовали. скорость!

С 1969 по 1980 год основным танком Советской армии был Т-64А. Его скорость по шоссе составляла 45-50 км/ч. Если в начале 70-х это было нормальным, то к началу 80-х такая скорость оказалась уже слишком низкой. И это несмотря на то, что дизель 5ТД был разработан специально для этого танка и был по тем временам достаточно продвинутым (700 л.с., 2 050 Нм при всего 13,5 л объёма). Увеличить скорость можно было только одним способом — изобретать принципиально новый мотор. Учитывая среднюю массу танков такого типа в 40 тонн, новый двигатель должен был быть мощнее предыдущего на очень приличную величину.

Ещё в 1957 году на Кировском заводе построили опытный “объект 278” — машину с газотурбинным двигателем ГТД-1 мощностью 1 000 л.с. Но конструкция оказалась сырой, отчего проект так и остался проектом.

Задолго до начала проектирования Т-80 (на то время — “объект 219”) советским конструкторам пришла в голову просто невероятная идея поставить в танк двигатель от вертолёта. Нет, ну а что: тут и хорошая мощность, и надёжность… Такой танк сделали. Это была модификация Т-64Т с ГТД-3ТЛ (700 л.с.) Но и это чудо техники надежд не оправдало: оно слишком сильно тряслось от вибраций вертолётного мотора, жрало слишком много горючего, а места для экипажа практически не осталось вовсе. К тому же выяснилось, что из-за роста скорости почти до 60 км/ч (а это было очень хорошим показателем), танк придётся переделывать полностью: не справлялись трансмиссия и ходовая часть. Волей-неволей (точнее, совместным по­становлением ЦК КПСС и Совета министров СССР) конструкторам пришлось засесть за проектирование принципиально нового танка. Но обязательно — с газотурбинным двигателем.

Разработка и испытания нового танка затянулись на семь лет, и готов он был только к 1976 году. Выпуск первого в мире газотурбинного танка наладили на том же Кировском заводе.

Вот так и получилось, что танк стал быстрее, хотя и вооружение, и часть брони Т-80 всё-таки унаследовал от Т-64А.

Всё наоборот

К чему сейчас стремятся практически все автопроизводители? Кроме получения прибыли, конечно же? Да, все хотят сделать машину, которая внутри покажется больше, чем снаружи. У производителя танка такой мысли не было.

Снаружи танк и вправду получился большим: семь метров длиной (по корпусу, без пушки) и 3,5 — в ширину. Внутри всё обстоит иначе.

В башне сидят два человека: командир и наводчик. Само собой, в бою голову из танка лучше не высовывать, поэтому их места оборудованы перископами, а место наводчика — ещё и прицелом ТПД-2-49 со стереоскопическим оптичес­ким дальномером. Кроме того командир может пострелять и сам. Для этого у него есть 12,7-мм пулемёт НСВТ “Утёс”. Правда, для этого ему придётся высовываться из своего люка.

Прежде чем попытаться проникнуть на место мехвода, посмотрим танк снаружи.

Железо, бревно и пыль

Ещё внимание привлекает непонятного вида труба, стоящая горизонтально на корме. Это — комплект оборудования подводного вождения танка (ОПВТ). Да, этот танк может ездить на глубине до пяти метров, хотя военные почему-то это называют бродом. Для этого надо установить комплект, который по большому счёту нужен только для забора воздуха. А воздух тут — это вопрос жизни и смерти.

Есть у американцев такой танк — M1 Abrams. Дружелюбные солдаты с его помощью распространяли демократию почти по всему миру. Например, в Персидском заливе. В основном он там воевал с иракскими Т-55 и Т-72, причём с последними — с трудом. Так вот у этого танка тоже газотурбинный мотор. И в песках он показал себя плохо: пыль и песок, попадающие в турбины, убивали мотор очень и очень быстро. А пока ГТД был ещё жив, американским военным приходилось постоянно очищать от песка бумажные воздушные фильтры. В итоге испытание пустыней Абрамсы не прошли. А вот у Т-80 система забора и фильтрации воздуха сделана совсем иначе. Во-первых, тут стоит блок воздухоочистителя инерционного типа (а не фильтр, как на Абрамсе). И только после него воздух проходит через воздушные фильтры соплового аппарата турбины высокого давления. Во-вторых, пыль отсасывается двумя вентиляторами. Есть ещё одна мера предосторожности на тот случай, если пыль или песок всё-таки попадут в мотор. Точнее, две — система сдува пыли и система вибрационной очистки. Первая выдувает пыль из межлопаточных каналов рабочих колес компрессоров, а вторая очищает корпус и лопатки соплового аппарата турбины в том случае, если пыль в камере сгорания уже расплавилась. А она это сделать может — температура тут поднимается далеко за 1 000 С.

Читать еще:  Что такое полудизельный двигатель

А где же тормоз?

Сиденье водителя выглядит неказисто. Но мы же в танке, тут мелочей не бывает… Поэтому в сиденье есть вставки, которые прикрывают мехвода снизу от возможного гамма-излучения при передвижении по заражённому участку. Кстати, такую же функцию несут в себе и топливные баки, установленные внутри корпуса. Итак, вот оно — место водителя. Обзор здесь получше, чем в Т-62, да и сидишь прямо по центру, а не слева, но… Но всё равно почти ничего не видно. Из удобств — вентилятор перед лицом. Что ж, хоть за это спасибо.

Попробуем сочетать практику с теорией. И начнём с того, что хотя педали три, это не совсем привычные нам сцепление, тормоз и газ. Тут всё сложнее. Классического сцепления тут нет вообще. Бортовых планетарных коробок передач вообще две, а рычаг КПП — один. И всё-таки при разгоне эти 42 тонны валят так, что в кресло вдавливает, особенно на нижних передачах.

Левая педаль — это педаль РСА (регулируемого соплового аппарата). Он изменяет частоту вращения свободной турбины за счёт изменения угла поворотных лопаток в проточной части двигателя перед её рабочим колесом. Свободная турбина через редуктор соединена с трансмиссией. Эту педаль используем и как сцепление, чтобы включить передачу, и с её же помощью тормозим двигателем. Прежде чем включить передачу (две коробки, по одной на каждой борт, управляются одним “рычагом избирателя скорости”, перемещаемым по гребёнке), педаль надо выжить. Лопатки РСА встают в такой угол, при котором турбина переходит в режим нулевой мощности. Кстати, вот это отсутствие жёсткой механической связи мотора с коробкой передач и не даёт танку заглохнуть, даже если упереть его в стену. Так, отпускаем педаль и удивляемся. Танк едет не сразу, а с небольшой задержкой. Отчего она появляется — я точно сказать не могу. Зато потом…

Разгон у танка очень резвый! А по сравнению с дизельным — и не такой шумный. Если слушать танк, встав позади него — да, это грохот свалки на Чудском озере. А с других сторон и даже внутри громче всего слышны вопли турбин. И ещё одна особенность — это лёгкие рычаги управления поворотом. Они с гидросервоприводами, и тянуть их со всей дури не надо. А вот понимать, как они работают, просто обязательно.

Со стороны алгоритм кажется сложным. Если рычаг потянуть не сильно, то передача с этого борта просто выключится. Тянем дальше — радиус поворота сокращается за счёт пробуксовки фрикционов включения. И если этого мало, тянем ещё. Теперь бортовая коробка скидывает на одну передачу вниз. И всё это происходит очень плавно. Настолько, что не зная, что происходит с механизмами, их работу не замечаешь. Понятно, что на месте танк можно развернуть только на первой передаче. Ну, или задней. Кстати, всего передних передач четыре, задняя — одна.

Так же, как и Т-62, Т-80 радует очень плавным ходом. Тут стоит похожая индивидуальная торсион­ная подвеска с гидравлическими телескопическими амортизаторами двухстороннего действия. А вдобавок — гусеницы с резиновыми бего­выми дорожками и резинометаллическими шарнирами. Они не только обеспечивают неожиданный от танка комфорт, но ещё и не так сильно шумят.

Ложки дёгтя

Во-вторых, его ресурс всё-таки здорово ограничен. Он расходует столько воздуха ( до 4 кг/с) , что как его не очищай, пыль внутрь всё-таки попадает. И турбина изнашивается достаточно быстро. Приплюсуем сюда первый недостаток и грустно вздохнём. Правда, турбину можно заменить отдельно. В-третьих, этот мотор чудовищно дорогой в производстве. За его цену можно купить десяток дизелей. И, наконец, последнее. Гигантский расход топлива сильно сокращает запас хода. У Т-80 по шоссе он составляет около 350 километров, а у того же Т-64А он может достигать 700 км. Правда, максимальная скорость Т-64А по шоссе около 55 км/ч, а у Т-80 по паспорту 70, а по факту — все 100.

Как создавали легендарную машину

На самом деле корни создания Т-80 уходят к далеким 1942-1948 годам прошлого столетия. Именно тогда конструктор Александр Старосенко спроектировал первый танк с газотурбинным двигателем вместо стандартного дизельного двигателя. К сожалению, проект не был пущен в свет, но и забыт не был. Через семь лет в 1955 году конструкторы Чистяков и Оглоблин на ленинградском заводе имени Кирова спроектировали и выпустили «Объект 278», с двигателем ГТД-1.

Его мощность составила тысячу лошадиных сил. Данная машина, имевшая массу 53,6 т развивала не шуточную для своего веса скорость – целых 57,3 км/ч. Но снова неудача – выпущенные немного ранее версии с дизельным двигателем «Объекта» были отвергнуты Хрущевым, и танк вновь ушел в тень, на сей раз на три года.

В 1963 году вместе с новым средним танком Т-64 была сконструирована его газотурбинная версия под кодовым названием Т-64Т.

Конструкцию продолжали модифицировать до 1976. В итоге от «шестьдесят четверки» мало что осталось. Помимо двигателя была переделана ходовая часть, форма корпуса, даже башня. Конструкторы оставили только орудие, автомат заряжания и боеприпасы.

Читать еще:  Электрическая схема подключения двигателя через пускатель

А летом 1976 года от армии СССР поступил заказ на совершенно новый основной боевой танк под названием «Т-80». Техника получилась удачной и пригодной к глубокой модификации, которая продолжалась до конца девяностых годов. Именно так начался тернистый и сложный путь нашей «восьмидесятки».

Комфорт и чистота

«Когда Т-80 движется на тебя, на расстоянии до 30 м машины совсем не слышно, – рассказывает Сергей Суворов. – Первое, что доносится до слуха, – это лязг зубьев ведущих колес. Танк не дымит, выпуская практически чистый горячий воздух. Я служил на Т-80 и думаю, что в плане комфорта среди отечественных танков ему не было равных до появления Т-90АМ. Сказки о комфорте в танках западного производства так и остались сказками. Уровень эргономики во всех «абрамсах», «леопардах», «меркавах» и прочих «челленджерах» примерно на уровне Т-55 или Т-62. В «восьмидесятках» при –35°С механик-водитель раздевался да нательного белья, я сидел в башне на командирском месте в хромовых сапогах. Никаких рукавиц – тонкие кожаные перчатки. На других машинах в холод без нескольких слоев одежды, меховых варежек, шерстяной маски на лицо и валенок в башне не поездишь».

Т-80У – наиболее совершенная на сегодня машина из всего семейства Т-80. В этой модификации, появившейся в 1985 году, был применен новый комплекс вооружения. Несколько лет спустя тот же комплекс поставили на танк Т-72Б, после этого и ряда доработок танк получил наименование Т-90. Он располагает более мощным двигателем ГТД-1250 (1250 л.с. против 1100 л.с. у предшествующих модификаций).

В прошлом году появились сообщения о планах модернизации имеющегося в стране парка танков Т-80БВ, включающего несколько тысяч машин, и хотя официально параметры программы не объявлены, можно предположить, что итогом станет боевая машина, не уступающая по боевым свойствам Т-80У (а по некоторым показателям превосходящая его). Вероятно, будет произведена замена двигателя на ГТД-1250, танк оборудуют системой управления огнем 1А45 «Иртыш» с лазерным прицелом-дальномером, цифровым баллистическим вычислителем, комбинированным ночным прицелом и комплексом управляемого ракетного вооружения, способного стрелять ракетами типа «Инвар-М». Также машина получит современную динамическую защиту.

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.

Машины на базе танка Т-80

  • Самоходная артиллерийская установка Мста-С.
  • Самоходная артиллерийская установка2С7 Пион.
  • Боевые модули зенитно-ракетного комплекса С-300В.
  • Специальная пожарная машина на гусеничном ходу СПМ.
  • Бронированная ремонтно-эвакуационная машина БРЭМ-80У.
  • Плавающий транспортёр ПТС-4.
  • Траншейный экскаватор БТМ-4М.

152-мм дивизионная самоходная гаубица «Мста-С», также «родная сестра» Т-80

Также, на базе основного танка Т-80УД разработаны:

  • Украинский основной танк Т-84 (Т-80УД с форсированным двигателем, новыми приборами прицеливания и динамической защитой).
  • «Объект 478ДУ9», он же Т-84У, он же Т-84У «Оплот» (Т-84 с измененной башней, установкой современных зарубежных приборов наблюдения и увеличенными бортовыми экранами).
  • БМ «Оплот» (он же «Оплот-М») — дальнейшее развитие концепции Т-80УД, современный основной танк.

Источник: компиляция на основе сведений находящихся в открытом доступе сети интернет

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой

Рис. 2. Схема ТРДФ. 1 – турбокомпрессор; 2 – блок форсажной камеры; 3 – сопло; 4 – форсажная камера; 5 – стабилизаторы пламени.

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ) (рис. 2) широко применяется на скоростных боевых самолётах.

Как и в ТРД, основу внутреннего контура ТРДФ составляет турбокомпрессор (газогенератор), включающий в себя компрессор, камеру сгорания и турбину. Между турбокомпрессором и соплом (обычно регулируемым, т. е. с изменяемой площадью потока) установлена форсажная камера, в которой сжигается дополнительное горючее (керосин), подаваемое через форсунки форсажной камеры. Стабилизаторы пламени обеспечивают устойчивое горение обеднённой кислородом топливной смеси (часть кислорода воздуха использована при горении керосина в камере сгорания турбокомпрессора). За счёт сжигания дополнительного топлива происходит увеличение тяги (форсирование, форсаж – франц. forçage, от forcer – вынуждать, чрезмерно напрягать) на 50% и более, что связано, однако, с резким повышением расхода топлива. Поэтому режим форсажа используется кратковременно на взлёте для сокращения длины разбега и в воздушном бою для увеличения скороподъёмности и скорости полёта. Использование форсажных режимов на крейсерском полёте экономически невыгодно.

Читать еще:  Антенна своими руками из прокладки двигателя

Основными характеристиками двигателя любого типа являются: масса двигателя $m_<дв>$ и его габариты; стартовая тяга двигателя $P_<дв0>$; удельная масса двигателя $g_ <дв>= m_<дв>/P_<дв0>$ (кг/Н); удельный расход двигателя $C_р$, показывающий расход массы топлива на создание 1Н тяги в час, [кг/(Н×ч)]; высотно-скоростные характеристики $P = f(H, V)$ и $C_р = f(H,V)$; ресурс двигателя.

Качественный характер высотно-скоростных характеристик ГТД включает тяговые и высотные характеристики, которые определяются главным образом степенью повышения давления в компрессоре, степенью двухконтурности и температурой газа перед турбиной.

Потребная для определённых условий полёта тяга (мощность) обеспечивается выбором соответствующего режима работы силовой установки. Лётчик управляет режимом работы двигателя с помощью рычага управления двигателем (РУД), перемещение которого регулирует, т. е. увеличивает или уменьшает – дросселирует (от нем. drosseln – душить, сокращать), расход топлива.

Большинство современных пассажирских самолётов оборудуются вспомогательной силовой установкой (ВСУ) – небольшим ГТД, вся мощность которого используется не для создания тяги, а для снабжения энергией бортовых систем самолёта. При стоянке на земле ВСУ обеспечивает работу электросистем, радиооборудования, системы кондиционирования самолёта, техническое обслуживание самолёта и его систем, запуск основных двигателей, что делает самолёт независимым от аэродромных источников энергии. ВСУ может применяться и как источник энергии в аварийных ситуациях в полёте.

Разновидность ТРД – турбовентиляторный двигатель.

Двигатель самолёта является основным источником шума в кабине и на местности. Для удовлетворения требований по уровню допустимого шума в конструкции самолёта используют материалы и устройства, изолирующие источник шума или поглощающие шум. Звукоизоляционные прокладочные материалы ограждают источник шума и ослабляют звук при его проникновении через ограждение (см. в статье ).

Малые ГТД: области применения

Микротурбины применяют в промышленности и быту в качестве автономных источников электроэнергии.
— Мощность микротурбин составляет 30-1000 кВт;
— объем не превышает 4 кубических метра.

Среди преимуществ малых ГТД можно выделить:
— широкий диапазон нагрузок;
— низкая вибрация и уровень шума;
— работа на различных видах топлива;
— небольшие габариты;
— низкий уровень эмиссии выхлопов.

Отрицательные моменты:
— сложность электронной схемы (в стандартном варианте силовая схема выполняется с двойным энергопреобразованием);
— силовая турбина с механизмом поддержания оборотов значительно повышает стоимость и усложняет производство всего агрегата.

На сегодняшний день турбогенераторы не получили такого широкого распространения в России и на постсоветском пространстве, как в странах США и Европы в виду высокой стоимости производства. Однако, по проведенным расчетам, одиночная газотурбинная автономная установка мощностью 100 кВт и КПД 30% может быть использована для энергоснабжения стандартных 80 квартир с газовыми плитами.

Коротенькое видео, использования турбовального двигателя для электрогенератора.

За счет установки абсорбционных холодильников, микротурбина может использоваться в качестве системы кондиционирования и для одновременного охлаждения значительного количества помещений.

Автомобильная промышленность

Малые ГТД продемонстрировали удовлетворительные результаты при проведении дорожных испытаний, однако стоимость автомобиля, за счет сложности элементов конструкции многократно возрастает. ГТД с мощностью 100-1200 л.с. имеют характеристики, подобные бензиновым двигателям, однако в ближайшее время не ожидается массовое производство таких авто. Для решения этих задач необходимо усовершенствовать и удешевить все составляющие части двигателя.

По иному дела обстоят в оборонной промышленности. Военные не обращают внимание на стоимость, для них важнее эксплуатационные характеристики. Военным нужна была мощная, компактная, безотказная силовая установка для танков. И в середине 60-ых годов 20 века к этой проблеме привлекли Сергея Изотова, создателя силовой установки для МИ-2 — ГТД-350. КБ Изотова начало разработку и в итоге создало ГТД-1000 для танка Т-80. Пожалуй это единственный положительный опыт использования ГТД для наземного транспорта. Недостатки использования двигателя на танке — это его прожорливость и привередливость к чистоте проходящего по рабочему тракту воздуху. Внизу представлено короткое видео работы танкового ГТД-1000.

Малая авиация

На сегодняшний день высокая стоимость и низкая надежность поршневых двигателей с мощностью 50-150 кВт не позволяют малой авиации России уверенно расправить крылья. Такие двигатели, как «Rotax» не сертифицированы на территории России, а двигатели «Lycoming», применяемые в сельскохозяйственной авиации имеют заведомо завышенную стоимость. Кроме того, они работают на бензине, который не производится в нашей стране, что дополнительно увеличивает стоимость эксплуатации.

Именно малая авиация, как ни одна другая отрасль нуждается в проектах малых ГТД. Развивая инфраструктуру производства малых турбин, можно с уверенностью говорить о возрождении сельскохозяйственной авиации. За рубежом производством малых ГТД занимается достаточное количество фирм. Сфера применения: частные самолеты и беспилотники. Среди моделей для легких самолетов можно выделить чешские двигателиTJ100A, TP100 и TP180, и американский TPR80.

В России со времен СССР малые и средние ГТД разрабатывались в основном для вертолетов и легких самолетов. Их ресурс составлял от 4 до 8 тыс. часов,

На сегодняшний день для нужд вертолета МИ-2 продолжают выпускаться малые ГТД завода «Климов» такие как: ГТД-350, РД-33,ТВЗ-117ВМА, ТВ-2-117А, ВК-2500ПС-03 и ТВ-7-117В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector