Техника и вооружение 2012 04

Что случилось после осмотра машин Н.С. Хрущевым, хорошо известно. Судьба тяжелых танков была решена. Но мечта о танковом ГТД жила и будоражила воображение конструкторов. Идеей такого двигателя Ж.Я. Котин «заразил» С.П. Изотова – выдающегося конструктора авиационных и вертолетных двигателей. Более того, Котин отлично понимал, что усилия некоторых конструкторских коллективов – приспособить к работе в танке авиационные ГТД – бесперспективны. Условия эксплуатации в танке настолько специфичны, что надо сразу, с первой линии чертежа, создавать «чисто» танковый ГТД – неприхотливый, приспособленный к тяжелым и сверхтяжелым условиям. Требовалось «приучить» избалованный чистым воздухом двигатель к черновой работе, связанной с частыми запусками и остановками, вибрациями и ударными перегрузками, с постоянными разгонами и торможениями. И все это в условиях нестерпимой жары и пронизывающего холода, в грязи и пыли, да и с техническим сопровождением, далеким от авиационного.

Когда мы начинали, то сразу сказали Сергею Петровичу Изотову: «Хотите, чтобы танк с Вашим двигателем прижился в войсках – сразу «закладывайте» его работу при всех этих условиях и приучайте его «глотать» не менее 2% пропущенной пыли» (кстати, доторговались до 1,5%).

Существовала и еще одна проблема для КБ завода им. В.Я. Климова, где С.П. Изотов был главным конструктором – требовалось в соответствии с постановлением правительства создать ГТД в габаритах МТО танка Т-64 как альтернативу дизелю. Именно поэтому на ГТД применили центробежный двухступенчатый турбокомпрессор. Так появилась защита проточной части от абразивных износов и, наконец, оригинальная система виброочистки и «сдува» пыли. Тогда перед коллективами, возглавляемыми С.П. Изотовым и Н.С. Поповым, стояло множество труднейших задач, которые предстояло решить в кратчайшие сроки, установленные и контролируемые на самом высоком уровне.

В ходе выполнения работ были определены основные пути устранения главного недостатка ГТД – высокого удельного расхода топлива. Улучшение показателей топливной экономичности ГТД предлагалось достичь повышением рабочей температуры газа, что обеспечивается применением для турбин материалов повышенной жаропрочности и существенным ростом эффективности охлаждения лопаток турбин и СА. Требовалось разработать и подтвердить результатами испытаний теорию и конструкцию высокотемпературных турбин, высокоэффективных и малогабаритных теплообменников, мероприятий по управлению разгоном и торможением турбин.

Газотурбинная силовая установка (ГТСУ) и трансмиссия должны были размещаться в существующем объеме МТО танка Т-64А. Кроме того, требовалось обеспечить возможность замены силовой установки и трансмиссии с двигателем 5ТДФ на ГТСУ при проведении капитального ремонта танка. Требования к системе воздухопитания ГТСУ состояли в обеспечении качественной очистки воздуха, поступающего в двигатель, автоматического удаления пыли из пылесборника и отсутствия необходимости обслуживать воздухоочиститель в процессе эксплуатации. Последнее обстоятельство чрезвычайно важно для боевой машины.

Проекции танков М1А1 и Т-80У.

Стоит сказать о том, что все конструкторы двигателей исходят из того, что воздух для работы двигателя очищался бы на все 100%. Их можно понять – пыль страшный враг, особенно для поршневых движков. Это, по сути, наждак, который «съедает» рабочую поверхность.

Именно поэтому от американской фирмы Дональдсон (Donaldson) – разработчика воздухоочистителя для двигателя AGT-1500 – потребовали спроектировать воздушный фильтр пусть и большого объема (в два куба, что в 6 раз больше, чем у Т-80), но обязательно с абсолютной очисткой. Да иначе и быть не могло.

Во-первых, фирма «Лайкоминг» (Lycoming Allison) применила в своем ГТД осецентробежный компрессор. Специалистам известно, что его осевые тонкие лопатки совсем не терпят абразивов. Напомню, компрессоры на Т-80У – центробежные, малогабаритные.

Во-вторых, в AGT-1500 был «заложен» стационарный кольцевой пластинчатый теплообменник, который еще больше «ненавидит» пыль из-за забития ею мельчайших ячеек между пластинками. Все это повлекло за собой увелечение габаритов танка. Объем МТО у «Абрамса» стал 6,8 м? (в 2,5 раза больше, чем у Т-80). Пришлось сделать семиопорную ходовую часть и, как следствие, масса танка достигла 54,5 т. Поэтапно усиливая защиту, массу «Абрамса» сейчас довели уже до 68 т (75 «коротких американских тонн»), что в 1,5 раза выше, чем у Т-80 и Т-90. А это значит, что AGT-1500 «таскает» 20 с гаком тонн лишнего веса. Добавим еще потерю подвижности из-за худшего соотношения «L» к «В» – известного из теории движения как «поворотный» коэффициент (L – длина опорной поверхности гусеницы, В – ширина колеи).