История создания первого серийного танка Т-80 с газотурбинной силовой установкой (часть 1)

А.С. Ефремов, к. т.н., профессор, член-корреспондент ИА СПб.
М.В. Павлов, к.т.н., старший научный сотрудник
И. В. Павлов, ведущий конструктор

Любое заимствование и использование размещаемых здесь материалов – только с разрешения администрации сайта «Отвага» и редакции журнала «Техника и вооружение»


Материал для публикации на сайте «Отвага» предоставлен редакцией журнала
«Техника и вооружение: вчера, сегодня, завтра…»

[ опубликован в «ТиВ» №№ 3, 4, 6, 8, 11 / 2011 г. ]

Иллюстрации из архивов авторов


 

Высокие массогабаритные показатели газотурбинных двигателей (ГТД), нашедших широкое применение в авиации на рубеже 1950-х гг., привлекли внимание и конструкторов бронетанковой техники.

Постоянное совершенствование огневой мощи и броневой защиты танков сопровождалось неуклонным увеличением их боевой массы. В сложившихся условиях для поддержания на необходимом уровне подвижности боевых машин требовались двигатели большой габаритной мощности и удовлетворяющие специфичным эксплуатационным требованиям. В качестве одного из путей решения этой проблемы рассматривалось применение в танке силовой установки, созданной на базе газотурбинного двигателя (ГТСУ).

В ряду основных преимуществ ГТД можно отметить следующие факторы:

• отсутствие внешней системы охлаждения;

• малый расход масла;

• высокие тяговые характеристики двигателя со свободной силовой (рабочей)турбиной;

• хорошие пусковые качества в любых климатических условиях. Кроме того, высокий коэффициент приспособляемости ГТД (2-2,5 и более вместо 1,1–1,2 у дизельного двигателя) позволял уменьшить число передач в трансмиссии, что значительно упрощало управление танком и снижало утомляемость механика-водителя.

Все эти преимущества были реализованы в конструкции танка Т-80, принятого на вооружение Советской Армии в 1976 г. Но до этого момента отечественным разработчикам боевых машин необходимо было пройти сложный и долгий путь. Эта статья посвящена малоизвестным машинам, которые являлись предшественниками первого в мире серийного танка с газотурбинной силовой установкой.

 

СХЕМА РАЗВИТИЯ ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ, НАПРАВЛЕННЫХ НА СОЗДАНИЕ ТАНКА С ГТСУ

 

 

ПРЕДШЕСТВЕННИКИ

 

Первые шаги

 

В 1946 г. в СКБ турбинного производства ЛКЗ, обладавшим опытом разработки и серийного производства паровых турбин малой и средней мощности, приступили к созданию танковой ГТСУ. В период 1948-1949 гг. под руководством главного конструктора А.Х. Старостенко был выполнен технический проект ГТД мощностью 515 кВт (700 л.с.) со стационарным (невращающимся) теплообменником.

Однако работы в этом направлении были прекращены в связи с неприемлемыми расчетными величинами расхода топлива. (Более подробную информацию по работам над ГТД периода 1945-1965 гг. см. «ТиВ» №7,10/2009 г.).

Предпринимались попытки использовать в решении поставленных задач опыт морских инженеров. Так, в 1951 г. оригинальную транспортную газотурбинную установку для танка начальнику ОКБТ ЛКЗ Ж.Я. Котину предложил доцент Ленинградского кораблестроительного института Н.Ф. Галицкий, но она не удовлетворяла требованиям, предъявляемым танковому ГТД.

Вновь к работам в этом направлении вернулись во второй половине 1950-х гг.

В период 1956-1962 гг. в СКБ турбинного производства ЛКЗ под руководством Г.А. Оглоблина были выполнены работы по созданию танкового газотурбинного двигателя ГТД-1 без теплообменника с расчетной мощностью 735 кВт (1000 л.с.) и удельным расходом топлива 456 г/кВт-ч (355 г/л.с.ч.). В результате, в 1960-1962 гг. были предложены два варианта двигателя мощностью 735 кВт (1000 л.с.) со стационарным (ГТД1–Гв6) и вращающимся (ГТД1–Гв7) теплообменниками. Работы по двигателям были прекращены из-за невозможности улучшения полученных экспериментальных данных, не соответствующих расчетным характеристикам.

В 1958 г. совместными усилиями СКБ-2 НАМИ и КБ СТЗ был подготовлен проект газотурбинного двигателя ГТД-051А мощностью 313 кВт (425 л.с.) для легкого плавающего танка «Объект 195» (см. «ТиВ» №7/2009 г.).

В целях активизации работ по созданию ГТД для машин легкой весовой категории ВНИИ-100 поручалось выполнить ряд НИОКР по системам и отдельным узлам двигателя. В рамках их выполнения в период 1958-1960 гг. во ВНИИ-100 на базе гусеничного тягача АТ-Л был изготовлен ходовой макет с ГТСУ, в которой использовался авиационный турбостартер ТС-12Ф мощностью 73,5 кВт (100 л.с.)*.


Авиационный турбостартер ТС-12Ф был разработан ОКБ завода №478 (в настоящее время ГП «Ивченко-Прогресс») для турбовинтового двигателя НК-12


В это же время (1957-1961 гг.) коллектив СКБ-75 ЧТЗ под руководством В.Б. Михайлова разработал несколько предэскизных проектов ГТД. Один из них, ГТД-Т, имел мощность 735 кВт (1000 л.с.), а его габаритная мощность составляла 1838 кВт/куб.м (2500 л.с./куб.м). Дальнейшая деятельность в этом направлении была прекращена в связи со свертыванием работ по тяжелым танкам.

 

Сосредоточение усилий

 

Для оценки возможности применения ГТД в силовых установках средних танков соответствующие задачи были поставлены перед НИИД. В период 1960-1963 гг. коллектив института по результатам проведенных исследований предложил несколько вариантов эскизной компоновки МТО танка Т-55 с использованием собственного проекта ГТД. Проект двигателя был выполнен в двух вариантах: без теплообменника, габаритной мощностью 474 кВт/куб.м (645 л.с./куб.м) и с удельным расходом топлива 352 г/кВт-ч (259 г/л.с.ч); с теплообменником, мощностью 441 кВт (600 л.с.) и с удельным расходом топлива 292 г/кВт-ч (215 г/л.с.ч).

15 августа 1961 г. было подписано распоряжение комиссии ВСНХ СССР по военно-промышленным вопросам №2350, расширившее задачу и распределявшее направления работ по газотурбинным двигателям для бронетанковой техники*. Согласно этому распоряжению, создание танкового ГТД в 1961-1964 гг. поручалось СКБ-75 ЧТЗ. Этим же документом предусматривалось формирование на заводе ОКБ по ГТД (ОКБ-6). В связи с этим в 1961 г. в ОКБ-6 ЧТЗ совместно с НИИД продолжили работы по первому отечественному специальному танковому газотурбинному двигателю ГТД-700 мощностью 515 кВт (700 л.с.) и с удельным расходом топлива 381 г/кВт-ч (280 г/л.с.ч).


Необходимо отметить, что все НИОКР по отечественным танковым ГТД в эти годы велись по двум направлениям. Первое направление было связано с приспособлением вновь разрабатываемых авиационных турбовальных газотурбинных двигателей. В то время представлялось целесообразным использование в танках существовавших ГТД, получивших широкое применение в отечественной авиационной технике. Работы в этом направлении были начаты в ОКБ-29 (Омск) по решению ВСНХ СССР № 173PC от 24 января 1961 г. Вторым направлением являлось создание специальных танковых ГТД.


Два первых опытных образца ГТД-700 собрали в 1965 г. Проведенные стендовые испытания подтвердили расчетные данные и правильность принятых конструкторских решений. Для своего времени ГТД-700 имел высокие характеристики и меньший расход топлива, чем двигатели без теплообменника. Для этого в конструкции теплообменника были выбраны оптимальные гидравлические диаметры воздушных и газовых каналов, соответствующие параметры скоростей воздуха, газа и температуры теплоносителей. Каналы теплооб-менных секций не имели резких поворотов. Работу двигателя в танке обеспечивал одноступенчатый циклонный воздухоочиститель со степенью очистки воздуха 0,97.

Все пять изготовленных опытных образцов ГТД-700 успешно прошли стендовые, а затем и ходовые испытания. Один из двигателей в начале 1968 г. установили в танке«Объект 775Т», а в марте того же года состоялся его пуск непосредственно на объекте. За период с марта 1968 г. по апрель 1969 г. танк «Объект 775Т» прошел около 900 км, при этом наработка ГТД-700 составила 100 ч.

Однако в 1969 г. дальнейшие работы по двигателю были остановлены в связи с прекращением работ по танку «Объект 775». Впоследствии опыт, накопленный при создании двигателя ГТД-700, использовался при разработке газотурбинного двигателя для боевой машины пехоты БМП-1 и опытного танка «Объект 219».

Расчеты, выполненные в НИИД, по ходу получения положительных результатов испытаний показали, что в перспективе можно довести мощность ГТД-700 (в вариантеГТД-700М) до 735 кВт (1000 л.с.), а удельный расход топлива уменьшить до 286-299 г/кВт-ч (210-220 г/л.с.-ч). Исходя из этого, в 1965-1966 гг. ВНИИ-100 и ОКБТ ЛКЗ выполнили предварительные компоновки установки двигателя ГТД-700М в МТО опытных танков «Объект 432» и «Объект 287» соответственно. Дальнейшие работы в этом направлении также были закрыты, так как проведенный анализ показал необходимость увеличения объема существующего МТО танка «Объект 432» для размещения систем и узлов силовых установок с необходимым запасом топлива и, как следствие, проведения существенных изменений кормовой части броневого корпуса*.


Опытный танк «Объект 432», разрабатываемый КБ харьковского завода им. Малышева, был выбран в качестве единого танка Советской Армии. Как показало дальнейшее развитие событий, данное решение было принято на основании неподтвержденных практическими результатами обещаний ответственных работников различного масштаба.


Параллельно с созданием специальных танковых ГТД в 1960 г. в ОКБ-29 (г. Омск) и в 1963 г. в ОКБ-117 Ленинградского завода им. В.Я. Климова начались исследования возможности использования в танковых силовых установках авиационных двигателейГТД-3 и ГТД-350 соответственно.


См. продолжение


Поделиться в социальных сетях:
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Facebook
Опубликовать в Яндекс
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Мой Мир


При использовании опубликованных здесь материалов с пометкой «предоставлено автором/редакцией» и «специально для "Отваги"», гиперссылка на сайт www.otvaga2004.ru обязательна!


Первый сайт «Отвага» был создан в 2002 году по адресу otvaga.narod.ru, затем через два года он был перенесен на otvaga2004.narod.ru и проработал в этом виде в течение 8 лет. Сейчас, спустя 10 лет с момента основания, сайт переехал с бесплатного хостинга на новый адрес otvaga2004.ru