Основной боевой танк России. Откровенный разговор о проблемах танкостроения - Вавилонский Эрий Борисович (полные книги .txt) 📗
Приемистость оценивается временем разгона двигателя от режима холостого хода (для ГТД — режима малого газа) до максимальной мощности двигателя.
Приемистость дизельных двигателей В-84 уральских танков составляет 1—2 с.
Приемистость турбокомпрессора ГТД танка Т-80 — 7-8 с [7].
Дизель превосходит ГТД по этому параметру в 3—4 раза.
Необходимо отметить, что с ухудшением показателя приемистости двигателя снижается средняя скорость движения танка по местности и увеличивается расход топлива на один километр пути.
Коэффициент приспособляемости — отношение максимального крутящего момента на валу двигателя на режиме минимально допустимой рабочей частоты вращения выходного вала двигателя к крутящему моменту при частоте вращения вала, соответствующей максимальной мощности двигателя.
По этому показателю ГТД танка Т-80 выигрывает у дизеля танка Т-90С в 1,9 раза (у ГТД-1250 — 2,46 [31]; у турбопоршневого двигателя В-92С2 — до 1,3 [35]).
Коэффициент приспособляемости определяет количество переключений передач при движении танка по трассе.
Оба показателя — «приемистость» и «коэффициент приспособляемости» — влияют на средние скорости движения и топливную экономичность танка, но их влияние на изменение подвижности танка различно.
Для того, чтобы уменьшить влияние низкой приемистости ГТД танка Т-80 и обеспечить максимальное ускорение танка при движении по пересеченной местности, водители практикуют длительный полный выжим педали газа «до пола» или установку рычага сектора ручной подачи топлива в положение «максимум» (обеспечивая максимальную частоту вращения ТК) и управляют скоростью движения танка с помощью штатных тормозных средств (включение тормозов в бортовых коробках передач и торможение двигателем с помощью регулируемого соплового аппарата — РСА).
Следствием этого способа управления двигателем является дополнительный повышенный расход топлива, снижение надежности трансмиссии и возможность травмирования экипажа при резких манипуляциях тормозами.
Лучший коэффициент приспособляемости ГТД, чем у ПД, позволяет в танке Т-80 применять трансмиссию с четырьмя передачами вперед и одной передачей назад. На танке Т-90 — семь передач вперед и одна передача назад. Таким образом, коэффициент приспособляемости оказывает влияние на среднюю скорость танка только опосредованно, снижая утомляемость механика-водителя при пользовании меньшим количеством переключений передач.
Сторонники газотурбинного танка придают этому качеству необоснованно высокое значение, каким-то образом вычислив, что меньшее количество передач обеспечивает снижение утомляемости механика-водителя Т-80 на марше по сравнению с утомляемостью механика-водителя уральского дизельного танка в 3 раза [36].
Это утверждение опровергается «reductio ad absurdum» («приведением к нелепости», как способу доказательства): попробуйте представить мысленно, что после трудного 300-км марша двух рот — танков Т-80У и Т-90 Альберт Дзявго (считающий, что механики-водители Т-80У устали в 3 раза меньше, чем механики-водители танков Т-90) предложил (приказал) экипажам первой роты совершить еще два марша по 300-километрового с прежней скоростью. Предоставим читателю возможность самостоятельно домыслить, какой была бы реакция экипажей танков Т-80У.
Добавим к сказанному, что на последней модификации танка Т-90С завершается подготовка к внедрению в серийное производство автомата переключения передач, повышающего качество системы управления танком и снижающего трудозатраты механика-водителя.
Аналогичные мероприятия проводятся на модернизируемых танках Т-72Б.
В афишируемом качестве газотурбинного танка — малом количестве передач трансмиссии — кроме достоинств имеются и недостатки.
Поворот танков Т-80 и Т-90 с минимальным (фиксированным) радиусом на каждой передаче осуществляется за счет включения в бортовой коробке передач (БКП) передачи на одну ниже на отстающем борту, чем на забегающем. При этом обеспечивается минимальная разность частот вращения ведущих и ведомых дисков фрикционов (нулевая пробуксовка), включаемых на отстающем борту.
Поскольку при четырех передачах в БКП разрыв между передачами больше, чем при семи, очевидно, обеспечивается меньший радиус поворота танка Т-80. Поэтому, во избежание заноса, водитель будет вынужден или снижать скорость танка перед входом в поворот, или поворачивать с увеличенным радиусом за счет пробуксовки дисков фрикционов в БКП. В первом случае из-за низкой приемистости ГТД время разгона танка Т-80 после поворота будет больше, чем у танка Т-90.
Поворот с большими радиусами (наиболее распространенный режим в эксплуатации) осуществляется неполным включением передачи отстающего борта, т.е. за счет пробуксовки дисков фрикционов.
Пробуксовка будет тем значительнее, чем больше радиус поворота отличается от минимального.
Значит, при входе в поворот с одинаковыми скоростью и радиусом поворота, большим минимального для обоих танков, потери мощности на буксование фрикционов у танка Т-80 будут существенно выше, чем у танка Т-90, и это отрицательно сказывается на показателе их надежности.
Таким образом, при движении танков по узкой извилистой трассе танк Т-80 в сравнении с Т-90 теряет в скорости прохождения поворотов и проигрывает в топливной экономичности больше, чем на прямолинейном участке пути.
Теперь читателю нетрудно догадаться, почему по средней скорости движения по узкой извилистой лесной дороге в Дальневосточном регионе СССР танки Т-80У проиграли 11% (!) танкам Т-72А (см. главу 1).
В качестве конструктивного мероприятия, снижающего неблагоприятное влияние сложной извилистой трассы на топливную экономичность газотурбинного танка, специалисты немецкой фирмы MTU предлагали иметь у газотурбинного танка … одинаковое количество передач с дизельным танком [37].
Другим способом, уменьшающим негативное влияние поворотов танка Т-80 на топливную экономичность, является применение гидрообъемной передачи механизма поворота (ГОП МП) соответствующей мощности, исключающей буксование фрикционов в БКП при повороте танка. К сожалению, КПД трансмиссии с ГОП МП значительно ниже, чем механической трансмиссии, а ГОП является трудоемким и дорогостоящим агрегатом, требующим выделения в танке дополнительных объемов для размещения ГОП, масла, коммуникаций и радиаторов для отвода тепла.
Тем не менее это направление, реализованное в конструкции танка Т-80, могло бы уменьшить на 5—7% расход топлива [2, 38].
Таким образом, наряду с тем, что, по утверждению создателей танка Т-80, применение ГТД в танке «…упрощает и, конечно, удешевляет дорогостоящий узел танка (трансмиссию. — Прим. авторов)», оно также привносит недостатки, с которыми приходится мириться или их устранять, теряя заявленное преимущество, а то и приобретая его противоположность при применении ГОП МП.
Использование ГОП МП в танке требует обязательного учета многих факторов, в том числе: удельной мощности танка, применяемого скоростного диапазона, наиболее характерных дорожных условий при эксплуатации танка, установочной мощности ГОП МП, квалификации водителя и др.
Применение ГОП МП наиболее эффективно сказывается при движении танка по дорогам с твердым покрытием. Большое влияние на выбор ГОП МП для установки в танк оказывают характеристики дорожного грунта и удельной мощности танка.
По экспериментальным данным [39], при удельной мощности до 27 л.с./т средняя скорость движения танка со ступенчатым МП при движении по деформируемому грунту (а где еще двигаться танку?) находится на одинаковом уровне со средней скоростью танка, оснащенного ГОП МП.
В связи с этим, по нашему мнению, нецелесообразно использование ГОП МП в танках, эксплуатирующихся в войсках с сегодняшним уровнем средних скоростей (см. главу 1 «Скорость танка»).
Конечно, установка ГОП МП положительно сказывается на удобстве управления и точности следования задаваемой траектории движения. Но при этом заказчик должен определиться, сколько он готов дополнительно заплатить за комфорт при управлении танка, не получая при этом адекватного улучшения характеристик подвижности танка.
