Техника и вооружение 2015 02 - Коллектив авторов (читать книги бесплатно txt) 📗
Совместная работа по решению этой задачи конструкторов СКБ-2 и СКБ-75, проведенная на заводе, показала, что создание МТО малого объема и массы для тяжелого танка может быть наиболее рационально выполнена при соединении двигателя и трансмиссии в единый силовой блок и при расположении этого блока поперек танка. Удовлетворить этому требованию мог лишь специализированный двигатель, каким и стал двухвальный ДТН-10 с параллельным, вертикальным расположением цилиндров в два ряда по пять цилиндров в каждом ряду.
Такая компоновка и расположение двигателя и трансмиссии в едином силовом блоке позволили максимально сократить длину, занимаемую цилиндрами двигателя, но заставили отказаться от обычно принятого на большинстве двигателей расположения нагнетателя и конструкции привода к нему.
К преимуществам такого силового блока и принятого расположения в танке относилось значительное сокращение объема МТО. Кроме того, все агрегаты, требовавшие обслуживания в процессе эксплуатации, размещались на боковой стороне двигателя, примыкавшей к корме корпуса машины, непосредственно под кормовым люком. Это обеспечивало при открытом кормовом люке свободный доступ к этим агрегатам и удобство их обслуживания. При вертикальном расположении цилиндров обеспечивался наилучший доступ к форсункам и насосным секциям, что облегчало эксплуатационное обслуживание топливной аппаратуры.
Силовой блок устанавливался со стороны кормы танка на двух цапфах, соосных с бортовыми редукторами, а с противоположной стороны – на двух лапах, что обеспечивало надежное и устойчивое крепление двигателя и трансмиссии.
Устранялась сложная и трудоемкая операция центровки двигателя, трансмиссии и бортовых редукторов в танке, что значительно сокращало объем работ по установке этих агрегатов. Обеспечивалась полная взаимозаменяемость силового блока двигатель-трансмиссия в целом и каждого из его двух агрегатов в отдельности, а также бортовых редукторов, что имело важное значение в производстве и, в особенности, при эксплуатации и ремонте.
Однако приспособление двигателя к условиям поперечного расположения вызвало ряд конструктивных усложнений:
Продольный разрез гидропневматической подвески танка «Объект 770». Технический проект 1956 г.
Гусеница танка «Объект 770». Технический проект 1956 г.
Общий вид деревянного макета танка «Объект 770» в натуральную величину, 1956 г.
– расположение нагнетателя параллельно оси двигателя и более сложный привод к нему (при обычном расположении с торца двигателя). При этом увеличилось число контактов в передаче к нагнетателю;
– удлиненный трубопровод от нагнетателя к всасывающему коллектору двигателя.
Тем не менее, двухвальный дизель по своим основным конструктивным элементам приближался к рядным судовым и автотракторным двигателям и имел ряд существенных преимуществ по сравнению с V-образными двигателями:
– одинарные центральные шатуны, работавшие каждый на свою шатунную шейку, передавали на кривошипный механизм меньшее среднее удельное давление;
– меньшие массы, действовавшие на каждый кривошип, позволяли форсировать двигатель по частоте вращения коленчатого вала;
– наличие более коротких и жестких коленчатых валов, отсутствие прицепных шатунов, меньшие приведенные массы кривошипно-шатунного механизма повышало собственную частоту крутильной системы двигателя, и зона рабочих частот вращения коленчатого вала была свободна от резонансных колебаний. Двигатель мог надежно работать без демпфера крутильных колебаний.
Для обеспечения заданных ТТТ показателей двигателя и его надежной работы были реализованы следующие конструктивные мероприятия:
– жесткий и прочный стальной картер туннельного типа;
– жесткий моноблок, в котором отсутствовал разъемный газовый стык;
– топливная аппаратура, состоявшая из отдельных секций, располагавшихся в корпусе на моноблоке двигателя вблизи форсунок, имевшая малый объем трубопроводов высокого давления, обеспечивавшая высокие качества рабочего процесса при повышенных частотах вращения выходного вала двигателя;
– рычажный привод клапанов, обеспечивавший надежную работу механизма газораспределения на повышенных частотах вращения выходного вала двигателя;
– масляный и топливный фильтры с высокой степенью очистки;
– нагнетатель с улучшенной гидравлической частью, отличавшейся наличием лопаточного диффузора и удлиненным направляющим аппаратом с малой диффузорностью, что обеспечивало высокий КПД и малый подогрев воздуха;
– использование энергии отработавших газов в турбине;
– высокотемпературное охлаждение (температура охлаждающей жидкости и масла на выходе из двигателя до 120°С), обеспечивавшее значительное сокращение объема, занимаемого водяными и масляными радиаторами.
В связи с изменением положения и конструкции нагнетателя двигателя пришлось изменить и расположение воздухоочистителя, который установили на правом борту МТО, в верхней части. В результате этого сократились размеры радиаторов и эжекторов по ширине МТО и, соответственно, увеличились по его длине. Вследствие смещения эжектора вперед его проточной части был придан больший наклон, улучшивший воздушную трассу.
В МТО танка использовался один воздухоочиститель, первая ступень которого была выполнена в виде батареи из 176 горизонтально расположенных циклонов. Для уменьшения габаритов циклоны имели тангенциальный вход воздуха. Вторая ступень состояла из двух групп кассет, работавших параллельно. В каждой группе последовательно устанавливались три кассеты. Удаление пыли из первой ступени осуществлялся при помощи специального односоплового эжектора. Он был выведен в специальное отверстие в крыше, которое уплотнялось резиновым манжетом и закрывалось броневой пробкой.
С целью забора воздуха и обслуживания воздухоочистителя имелся отдельный люк с жалюзи, располагавшийся над воздухоочистителем. Компоновка воздухоочистителя в сочетании с забором воздуха, расположенным в непосредственной близости от циклонов, обеспечивали короткую и хорошо организованную воздушную трассу.
Для реализации возможности подводного вождения машины фланец крепления блока охлаждения и диффузор эжектора были уплотнены по всему периметру. При погружении машины под воду люки для забора воздуха над воздухоочистителем и выброса пыли из первой ступени закрывались, а забор воздуха для работы двигателя производился из боевого отделения. Радиаторы и короб эжектора затапливались, а выпуск отработавших газов производился в воду. Для предотвращения попадания воды в двигатель при его остановке под водой в патрубке, соединявшем турбину с эжектором, устанавливался специальный клапан. В положении «Вода» клапан поддерживался открытым под действием бустера, связанного с системой смазки. При остановке двигателя происходило мгновенное падение давления в системе смазки, и клапан закрывался.
Общий вид деревянного макета танка «Объект 770» в натуральную величину, 1956 г.
Пуск двигателя обеспечивался стартер-генератором (основной способ), и в дополнение к нему ввели систему воздухопуска, включавшую, помимо двух воздушных баллонов, компрессорную установку. Для подготовки двигателя к пуску в условиях низких температур окружающего воздуха применили систему подогрева, которая являлась дальнейшим развитием форсуночного подогревателя, использованного в танке Т-10. Новая конструкция котла подогревателя и его размещение в масляном баке позволили увеличить теплопроизводительность системы и значительно улучшить разогрев масла. Проведенные длительные стендовые испытания системы показали ее высокую эффективность и надежность.
