Eksperimenti un evolūcija
Tvertņu būves pasaulē ātrgaitas dīzeļdzinēju izmantošana tvertnēm kļuva par zelta standartu tikai 50. gadu beigās. NATO valstis saprata, ka ir pienācis laiks atbrīvoties no benzīna elektrostacijām daudz vēlāk nekā Padomju Savienība, taču ātri panāca. Iekšzemes tanku dzinēju celtniecība pēckara periodā balstījās uz pārbaudīto V-2 koncepciju, kas iepriekšējās desmitgades laikā bija izgājusi cauri uguns, ūdens un vara caurulēm.
Lielā Tēvijas kara laikā vadošo lomu B-2 modernizācijā spēlēja sērijveida dizaina birojs # 75 Čeļabinskā. Kara gados "Tankogradā" tika izveidots milzīgs dzinēju būves komplekss, kas pielāgots tikai V-2 sērijas dīzeļdzinēju ražošanai. No vienas puses, tas ļāva nopietni ietaupīt uz motoru liela mēroga ražošanu, un, no otras puses, radīja grūtības vietnes pārprofilēšanā. Grāmatā "Tvertņu dzinēji (no tanku būves vēstures)" E. A. Zubovs šajā sakarā pat sniedz aprēķinus par mazo ārvalstu ražotāju un rūpniecības gigantu attīstības darba izmaksām. Vidēji neliels uzņēmums gūst peļņu par katru ieguldīto dolāru 24 reizes vairāk nekā, teiksim, milzu Ford vai General Motors. Padomju Savienībā bija milzīgs vairums lielo dzinēju ražošanas rūpnīcu, kas noveda pie zināma konservatīvisma novatoriskā attīstībā.
Viena no pirmajām tvertnes dīzeļdzinēja modifikācijām Čeļabinskā bija V-2K modernizācija, kas paredzēta smagām tvertnēm. Tika palielināts dīzeļdzinēja griezes moments, jauda palielināta līdz 650 litriem. ar., kamēr dīzeļdzinēja maksimālie apgriezieni nepieskārās - palielinātu slodžu kloķa mehānisms neizturēja. Tas tika panākts, pārregulējot augstspiediena degvielas sūkni un palielinot degvielas padevi katrā ciklā. Tad bija V-2IS, kas spēja samazināt augstumu par 200 mm un veikt vairākus nelielus uzlabojumus. Viena no neapstrīdamām IS tvertnes priekšrocībām, kas aprīkota ar šādu dīzeļdzinēju, bija 220 kilometru attālums ar vienu degvielas uzpildi, savukārt T-VI Tiger ar tvertni spēja veikt tikai 120 kilometrus. Tomēr šāds jaudas pieaugums neļāva palielināt dzinēja resursus - līdz 40. gadu beigām tas nepārsniedza 300 motocikla stundas. Jau kara laikā kļuva skaidrs, ka tālāks B-2 jaudas palielinājums, vēl vairāk palielinot dzinēja resursus, ir iespējams tikai ar spiediena palīdzību. Viens no pirmajiem bija V-12 ar AM-38F darbināmu centrbēdzes kompresoru, kas ļāva dzinējam attīstīt 750 ZS. ar. un nodrošināja griezes momentu 3000 Nm. 1943. gada novembrī-decembrī motors veiksmīgi izturēja 100 stundu testus, bet tikai pēc sešiem mēnešiem vairs nevarēja tos atkārtot. 1944. gada sākumā B-2 smagajiem tankiem tika nolemts uzreiz nomainīt uz jaunu B-11 par 700 ZS. lpp., un tā paša gada jūlijā Kirovas rūpnīcai vajadzēja ražot 75 motorus mēnesī. Rezultātā pirmie sērijveida motori parādījās tikai 1945. gada aprīļa beigās un tika uzstādīti uz IS-3, kam nebija laika cīnīties. 1947. gadā ChTZ parādījās pirmie sērijveida V-12 IS-4, kas tika ražoti dažādās modifikācijās līdz 60. gadu sākumam. Smagās sērijas motori tika uzstādīti uz T-10, T-10M un pāris prototipiem.
Sverdlovskas rūpnīca Nr. 76 (turbīnu rūpnīca), kas nodarbojas arī ar tanku dzinēju ražošanu, līdz 1944. gada rudenim spēja izveidot savu versiju par leģendārā dīzeļdzinēja dziļu modernizāciju ar nosaukumu B-14. Tas bija 700 zirgspēku dzinējs ar cilindra diametru, kas palielināts līdz 160 mm, kas palielināja darba tilpumu līdz 44,3 litriem. Tika veikti arī stenda testi ar kompresoru B-14M (darba tilpums tika palielināts līdz 44,3 litriem) ar ietilpību 800 litri. ar. Abiem dzinējiem parādījās ilgi gaidītais jaunums - cilindru bloka krekls tagad tika izliets vienlaikus ar galvām, kas novērsa bēdīgi slaveno gāzes savienojuma problēmu. Tas bija tiešs dizainera Timofeja Čupakhina nopelns, kurš līdzīgu ideju bija radījis kopš 30. gadu beigām. Tāpat uz B -14 parādījās jauns, stingrāks karteris, kas kļuva par atbalsta konstrukciju - tas palielināja kloķvārpstas un virzuļu grupas gultņu uzticamību.
Kompresors un bez uzlādes
Ievērības cienīgs ir attīstības darbs, kas notika PSRS bruņoto spēku GBTU poligonā, kura mērķis bija palielināt spiedienu B-2. Tad vēlreiz tika apstiprināts, ka gaisa attīrītāju izvietojums tvertnes motora nodalījumā tieši ietekmē dīzeļdegvielas balonu piepildīšanu ar gaisu. Izrādījās, ka T-34 un IS-2 dzinēji diezgan daudz "norija" gaisu, ko silda viņu pašu karstums (līdz 60 grādiem), kas kopā ar aizsērējušiem filtriem samazināja jaudu uzreiz par 10%. Procesa fizika ir ļoti vienkārša - auksts gaiss ir blīvāks, tāpēc vienā darba ciklā dzinējs to vairāk iesūc un degviela pilnīgāk deg cilindros. Ar siltu gaisu situācija ir pretēja.
Kopumā, pamatojoties uz GBTU poligona darba rezultātiem, tika secināts, ka bez kritiska dzinēja resursu samazinājuma tā jaudu var palielināt tikai līdz 600 ZS. ar. Tālāk tikai ar turbīnu. Dabiski iesūcošajā versijā pamatne V -2 tiek paātrināta, izmantojot virkni pasākumu - samazinot gaisa pretestību pie ieplūdes atveres, uzstādot gredzenveida ieplūdes kolektoru, lai vienmērīgi piepildītu abu dzinēja pusīšu cilindrus (tas tika izspiegots no Vācu tvertnes dīzeļdegviela Mercedes-Benz 507) un jauna iesmidzināšanas sūkņa izstrāde. Pēdējo arī bija plānots aizņemties no Bosch, kura sūkņi tika uzstādīti uz Mercedes-Benz 503A dīzeļdzinējiem. Tika arī ieteikts samazināt sērijveida iesmidzināšanas sūkņu regulēšanas pielaidi degvielas padeves apjoma ziņā no 6% līdz 3%. Šis darbs bija daļa no liela projekta B-2 modernizācijai Čeļabinskas traktoru rūpnīcas vietā, kura vadība nemaz nevēlējās veikt krasas izmaiņas ražošanas ciklā.
Kā jūs zināt, ir iespējams palielināt dzinēja jaudu, palielinot darba tilpumu (pievienojiet cilindrus vai vienkārši palieliniet to izmēru), un tas, savukārt, prasīja nopietnas izmaiņas dizainā. Tāpēc turbokompresors ir kļuvis par galveno pēckara tendenci B-2 modernizācijā.
Inženieri norādīja, ka šāda risinājuma ieviešana vienlaikus palielinātu litru tilpumu par 50-100%, savukārt centrbēdzes piedziņas kompresors šķita visoptimālākais, dodot augstākus ekonomiskos rādītājus. Mums nācās samierināties ar to, ka tas viss neizbēgami izraisīs motora palielinātu mehānisko un termisko slodzi.
Nākamais dzinēju ražotāju uzdevums bija palielināt dzinēja garantijas darbības laiku līdz 500-600 stundām. Tāpat, lai īstenotu tvertnes kustību zemūdens apstākļos, bija nepieciešams nodrošināt motoru ar paaugstinātu pretestību pie ieplūdes un izplūdes darbības uzticamību.
Vairāki Padomju Savienības ražotāji piedalījās sava veida konkursā par veiksmīgāko B-2 modifikāciju. Papildus iepriekšminētajai galvai SKB # 75 no Čeļabinskas, viņu programmā iesaistījās rūpnīca # 77 "Transmash" Barnaulā.
Dīzeļdegviela V-16, ko radījuši Sibīrijas inženieri, attīstīja 600 ZS jaudu bez turbokompresora. ar. un izceļas ar to, ka nav augstspiediena degvielas sūkņa parastajā izpratnē. Tā vienmēr ir bijusi problemātiska vienība V -2, un Barnaulā tika nolemts to aizstāt ar atsevišķiem vienības inžektoriem katram cilindram - daudzējādā ziņā izrāviena risinājums, kas kļuva plaši izplatīts daudz vēlāk. Barnaulas inženieri izstrādāja B-16 tēmu veselā ģimenē-bija 700 zirgspēku versija smagām tvertnēm un 800 zirgspēku kompresora B-16NF. Viņi pat izstrādāja divu dīzeļdzinēju pāri, no kuriem stendā tika noņemti 1200 ZS. ar. Bet viss darbs pie projektiem tika ierobežots vai nu sakarā ar eksperimentālo tanku, kuriem tie tika uzbūvēti, izstrādes slēgšanu, vai arī valsts vispārējās atdzišanas virzienā uz tvertnes tēmu.
50. gadu sākumā vadībai radās iespaids, ka visas militārās problēmas var atrisināt ar raķetēm, bet pārējam bruņojumam bija pakārtota loma. Noskaidrot nāca kaut kur 1954. gadā, kad NATO valstis sāka, ja ne apsteigt PSRS tanku dzinēju būves programmu, tad vismaz samazināt plaisu. Čeļabinskas daudzdegvielas V-27, kas aprīkota ar TKR-11F turbokompresoru un attīsta 700 ZS jaudu, ir kļuvusi par īstu atmodas simbolu. ar. Nākotnē dizains pārtapa plaši pazīstamajos B-46-6 un B-84, kas kļuva par patiesajiem B-2 koncepcijas vainagiem.
Nākamais ražotājs, kas tika iekļauts B-2 pēckara uzlabošanas sacensībās, bija iepriekš minētā Urālu turbomotoru rūpnīca, kas izstrādāja dzinēja versiju ar burtu "M". Tā bija dziļa dīzeļdegvielas koncepcijas pārdomāšana, no kurām lielākā daļa bija pilnīgi jaunas. V-2M saņēma divus TKR-14 turbokompresorus, kuriem nākotnē vajadzēja būt aprīkotiem ar gaisa padeves dzesēšanas iekārtām-tā laika revolucionāru risinājumu. Tagad šādas vienības (starpdzesētāji) var atrast galveno līniju traktoru dzinējos. Papildus turbokompresoram dzinējs saņēma jaunu iesmidzināšanas sūkni, uzlabotas dzesēšanas un eļļošanas sistēmas, kā arī daudzas pastiprinātas vienības salīdzinājumā ar priekšteci. Līdz 1968. gadam dzinējs bija gatavs, taču grūtības ar tā palaišanu ražošanā, kā arī tā lielie izmēri neveicināja tā pieņemšanu. Bet daudzi Sverdlovskas dizaineru risinājumi tika izmantoti nākamajās tvertņu dīzeļdzinēju paaudzēs.
Vācieši, tanki un dīzeļi
Vidējo un smago transportlīdzekļu dīzeļdegviela 40. gados Padomju Savienībā bija unikāls notikums pasaules rūpniecības vēsturē. Neviens pasaulē, izņemot Japānu, nav tik masveidā izmantojis dīzeļdzinējus bruņumašīnās. Salīdzinājumam: amerikāņu "Sherman" no tās trīspadsmit modifikācijām bija tikai viens M4A2 ar divkāršu dīzeļdzinēju. Kāpēc, piemēram, Vācijā kara laikā neiznāca doma uzstādīt dīzeļdzinēju tvertnē? Ir daudz versiju, sākot ar alumīnija un leģētā tērauda trūkumu un beidzot ar vācu inženieru neprasmi sauszemes smago dīzeļdzinēju radīšanas jomā. Šajā sakarā interesants ir vecākā tehniķa-leitnanta S. B. Čistozvonova viedoklis, ko viņš norādīja uz 1944. gada Tanku rūpniecības biļetena lapām (Nr. 2-3).
Rakstā "Vācu tanku dzinēji" autors pietiekami detalizēti analizē tajā laikā esošos ienaidnieka dzinējus un beigās analizē iemeslus, kāpēc vācieši atteicās no tvertņu dīzeļdzinējiem. Čistozvonovs pareizi norāda, ka nacistiskajā Vācijā jau pirms kara bija lidmašīnu "Junkers" un "Daimler-Benz" dīzeļi, kurus pēc nelielām izmaiņām varēja uzstādīt bruņumašīnās. Tomēr vācu inženieri to uzskatīja par nepraktisku. Kāpēc? Faktiski starp dīzeļdzinēja priekšrocībām autors atzīmē tikai salīdzinoši zemu degvielas patēriņu (par 20-30% zemāks nekā karburatora analogam) un zemas degvielas izmaksas. Leitnants Čistozvonovs rakstā ierosina, ka vācieši neiesaistījās dīzeļdzinējā, jo benzīna dzinējs ir lētāks, vienkāršāks, kompaktāks, uzticamāks aukstā laikā, tam nav vajadzīgs ierobežots leģētais tērauds un augsti kvalificēts montieru darbs.
Tajā pašā laikā tanka mūžs kaujas laukā ir tik īss, ka tas vairāk nekā novērš visas dīzeļdzinēja priekšrocības (lasi: B-2). Autors uzskata, ka idejas par dzinēju ar kompresijaizdedzi ugunsdrošību ir tālredzīgas - šāviņa trieciens tvertnē, dzinēja nodalījumā vai vienkāršs Molotova kokteilis garantē ugunsgrēku tvertnes ar dīzeļdzinējs. Šajā gadījumā dīzeļdegvielas tvertnei nebija nekādu priekšrocību salīdzinājumā ar benzīna tvertni. Vācijas īpatnējai degvielas bilancei bija nozīme arī tvertņu spēkstacijas veida izvēlē. Vācijas bilancē dominēja sintētiskie benzīni, benzola un spirta maisījumi, un tie nebija piemēroti kā dīzeļdzinēju degviela. Kopumā 1944. gada raksts izrādījās ļoti drosmīgs.
Raksta beigās ir interesanta piezīme no Tank Industry Bulletin redakcijas:
"Argumenti, kas pamato vāciešu atteikšanos izmantot dīzeļdzinējus savās tvertnēs, ir paša autora pieņēmums."
