Dlaczego T-80U ma gumowy fartuch i kubki na wieży?
Wkrótce sowiecki танк T-80U będzie obchodził czterdziestą rocznicę służby bojowej. Wydawać by się mogło, że przez tak długi czas samochód należy badać od środka i na zewnątrz, jednak nawet po tylu latach można spotkać się z twierdzeniami, że do udoskonalenia potrzebny jest jego gumowy „body kit” w postaci fartucha i kubków ochrona przeciwkumulacyjna. Oczywiście jest to mit. Rzeczywistość jest dużo bardziej prozaiczna: kurz i jeszcze raz kurz.
Czołgi nie boją się kurzu?
Czołgi, jak każdy inny złożony produkt, mają swoje „choroby dziecięce” - niedociągnięcia, które nie zostały wzięte pod uwagę podczas projektowania i ujawnione podczas eksploatacji. Stopniowo się ich pozbywają przy produkcji nowych pojazdów i modernizacji już wyprodukowanych, jednak T-80 ma jedną „chorobę”, z której nigdy w pełni się nie wyleczył, a jest nią duża podatność silnika turbinowego na gaz (GTE) podczas pracy na ziemi bogatej w pył lessowy lub, z grubsza mówiąc, piasek.
W rzeczywistości wrażliwość na kurz nie jest prerogatywą tylko radzieckiego silnika z turbiną gazową. W ten sam sposób cierpi jego amerykański odpowiednik, zainstalowany w czołgach Abrams. Dostający się do elektrowni pył lessowy pod wpływem najwyższej temperatury zaczyna spiekać się w stałą masę przypominającą szkło i stopniowo narasta dość grubą warstwą na łopatkach turbiny iw ścieżce gazowej, zwężając swoją średnicę. W rezultacie: zjawiska skokowe, nieplanowane skoki mocy i spadek żywotności silnika. Możesz się tego pozbyć tylko poprzez ulepszone oczyszczanie powietrza. Ale tutaj, jak mówią, miecz obosieczny.
Turbina gazowa może zużywać średnio 4-5 razy więcej powietrza niż silnik tłokowy, więc filtr zatyka się znacznie szybciej. W USA zrezygnowali z tego i wyposażyli Abramsy w dwustopniowe filtry kasetowe, które należy regularnie czyścić ręcznie. Czasem tak regularnie, jeśli chodzi o pustynię, że zabieg ten trzeba przeprowadzać raz na godzinę lub nawet częściej. Jeśli chodzi o ZSRR, w celu zaoszczędzenia objętości komory silnika i łatwości obsługi postanowili zastosować filtry bezkasetowe i bezobsługowe. Nie domagały się uwagi, ale wpuszczały też znaczną ilość kurzu – do 2-3 proc.
Jakość oczyszczania powietrza, jaką mogły zapewnić filtry bezkasetowe, wystarczała na marsze w większości regionów ZSRR, w tym na Syberii i Dalekim Wschodzie. Ale czołg nadal jest pojazdem na każdą pogodę i musi działać nawet w najtrudniejszych warunkach. Ten opis idealnie pasuje do Azji Środkowej z jej rozległą i niegościnną pustynią Karakum. To właśnie tam, „oddychając piaskiem”, poddały się przedprodukcyjne T-80, których silniki przepracowały ledwie sto motogodzin, a często mniej, podczas gdy we wschodnich regionach RSFSR liczba ta kształtowała się na poziomie 200-300 godzin.
Testy turbiny gazowej na "Obiekcie 219" na pustyni Karakum. Źródło: otvaga2004.ru
Przyczyniło się również globalne ocieplenie i budowa dużego kanału Karakum dostarczającego wodę do południowych regionów Turkmenistanu. W latach 1970-1980, w wyniku wzrostu średniej temperatury powietrza, warstwa pyłu na trasach czołgów na pustyni wzrosła z 80-270 mm do pół metra w niektórych miejscach. Ponadto ten sam kanał Karakum, działając jako lokalny ochładzacz mas gorącego powietrza, powodował silne wiatry, co w naturalny sposób wpływało na zwiększoną zawartość pyłu w powietrzu. Wszystko to nie mogło nie wpłynąć na działanie turbin T-80, które regularnie wykonywały biegi w tych częściach. Trzeba było coś z tym zrobić.
Podczas produkcji T-80 wprowadzono wiele ulepszeń dotyczących ochrony silnika przed kurzem. Spośród nich można zwrócić uwagę na urządzenie wlotu powietrza na rufie wieży, które zwiększa wysokość wlotu powietrza - tam, gdzie jest mniej kurzu; system czyszczenia wibracyjnego i przedmuchu silnika sprężonym powietrzem; samoczyszczące filtry dysz; wyciąg wentylatora; tryb „pustynny” ze spadkiem temperatury gazów, aby zapobiec topnieniu pyłu i tak dalej. Ale chyba najciekawsze są tutaj fartuchy przeciwkurzowe i kubki. Nie chodzi nawet o ich pracę i efektywność, ale o liczbę mitów, które nabyli.
Gumowe osłony przed najdrobniejszym pyłem
Czego nie wymyślili i jakich magicznych właściwości nie przypisywali temu zestawowi gumowemu, począwszy od fantastycznych wersji o redukcji kamuflażu radarowego EPR i termowizyjnego po ochronę antybalistyczną. Ostatnią teorię należy omówić nieco bardziej szczegółowo.
Faktem jest, że gumowe osłony na czole kadłuba, na wieży, nie mają wystarczającej sztywności, więc jeśli mogą podważyć skumulowany pocisk, to ze znacznym opóźnieniem, ponieważ po prostu uginają się pod wpływem uderzenia. I nie zapominajcie, że detonacja skumulowanej amunicji w odległości mniejszej niż pół metra od głównego pancerza tylko zwiększa jego zdolność penetracji. Biorąc pod uwagę, że w dolnej przedniej części kadłuba nie ma łączonego pancerza, fartuch tylko pogorszy sytuację. Teraz o głównej rzeczy.
Czołg T-80BV. W przedniej części korpusu widoczny fartuch przeciwpyłowy wykonany z dwóch arkuszy gumy. Źródło: wikipedia.org
W trakcie swojej pracy filtr powietrza zbiornika T-80 dość skutecznie odcina prawie wszystkie cząsteczki pyłu o wielkości 20 mikronów lub większej, dlatego lwia część pyłu, który przeniknął do silnika, to bardzo drobna frakcja o wielkości cząstek mniejszej niż 2 mikrony. Praktycznie nie mają własnej masy, a dokładniej jest ona tak mała, że ich ruch w przestrzeni zależy całkowicie od sił aerodynamicznych: tam, gdzie przepływa powietrze, idą tam. Nie da się odfiltrować takiego „szczegółu” bezdotykową metodą cyklonową, ale to właśnie ten „szczegół” często powoduje pojawienie się płytki nazębnej w turbinie.
Na ogół są to dane wejściowe do zadania: duże frakcje pyłu osadzają się w filtrze, a bardzo małe, niepodlegające filtracji, całkowicie podlegają siłom aerodynamicznym ze względu na małą masę własną. Dlaczego nie wykorzystać tych sił, aby mikroskopijne cząsteczki kurzu w ogóle nie dostały się do wlotu powietrza? Mówiąc najprościej, bez większych zmian w konstrukcji czołgu, zmień „opływowość” jego kadłuba i wieży, aby wytworzyć niezbędne turbulencje powietrza, które zapobiegną przedostawaniu się pyłu na drogę powietrzną.
Aby ocenić proponowaną metodę rozwiązania problemu, przeprowadzono nawet odpowiednie eksperymenty w tubie hydrodynamicznej TsAGI GT-400 z modelem zbiornika w skali od 1 do 32. Tam do poruszającego się płynu wprowadzano strużki różnych barwników w celu określenia charakterystycznych obszarów przepływu wokół modelu. Okazało się, że za wieżą czołgu, tuż nad wlotem powietrza, tworzy się strefa niskiego ciśnienia, która dosłownie wciąga w siebie strumienie pyłu. Ich ruch odbywa się głównie w trzech kierunkach: przez dno czołgu z wirowaniem do rufy, wzdłuż podwozia wzdłuż burt i wzdłuż dachu wieży.
Symulacja przepływu pyłu w rurze hydrodynamicznej. Liczby wskazują miejsca instalacji osłon przeciwpyłowych. Źródło: Dziennik „Biuletyn pojazdów opancerzonych” nr 9, 1987
Aby zapanować nad tymi masami powietrza, zaproponowano kilka wariantów "generatorów wirów", z których tylko dwa ostatecznie się rozpowszechniły.
Po pierwsze: fartuch w przedniej części kadłuba. Jego głównym zadaniem jest rozbijanie smukłego strumienia pyłu, który wpada w czoło zbiornika i przechodzi pod jego dnem. Pył, spotykając się z nim, rozproszył się w trzech kierunkach - w obie strony iw stronę wieży. Służył również jako gaśnica pióropuszy pyłu podczas jazdy po wybojach i dziurach.
Po drugie: same kubki zainstalowane na blokach dynamicznej ochrony. Ich celem było nadanie wieży bardziej opływowego kształtu, aby wygładzić powstałe wiry i skierować je wzdłuż dachu i boków bez wpływania do górującego nad nią przewodu wlotu powietrza. Ponadto łopiany odcinały się i nie pozwalały na wznoszenie się strumieni pyłu przechodzących wzdłuż dachu kadłuba czołgu.
Naturalnym dodatkiem do tej pary łopianów i fartuchów były boczne ekrany, pod którymi utrzymywały się całe chmury pyłu wydobywające się z poruszających się rolek i gąsienic.
Teraz o skuteczności i warunkach stosowania. Wszystkie te gumowe płachty w pełni działają tylko w marszu, gdy jeden czołg mija i zostawia za sobą chmurę pyłu, a drugi czołg w nią wjeżdża, albo wiatr wieje tak, że cały piasek leci w czoło. W takim przypadku zawartość pyłu w obszarze dachu komory silnika może zostać zmniejszona nawet o 50%, a nawet więcej. Jednocześnie im większa prędkość zbiornika lub wiatru, tym wyższa wydajność. Ale nawet boczny wiatr w zasadzie nie jest przeszkodą: osłony przeciwpyłowe, choć częściowo, spełnią swoje funkcje.
Czołg T-80U. W przedniej części kadłuba zamontowano fartuch przeciwpyłowy, a na blokach ochrony dynamicznej pod granatnikami aerozolowymi umieszczono gumowe osłony, popularnie zwane łopianami. Źródło: wikipedia.org
Pomimo faktu, że gumowe osłony na czole kadłuba były stosowane we wcześniejszych seriach T-80, na przykład w T-80B, tylko czołgi T-80U i ich modyfikacje otrzymały kompletny zestaw. Tak się złożyło, że maszyny te stały się swoistymi mistrzami świata w liczbie środków „przeciwpyłowych”, ale to się opłaciło: zasoby turbin w warunkach pustynnych zostały zwiększone do co najmniej 300 godzin. To wystarczyło do prowadzenia działań wojennych w regionach południowych. A wojsko nie bez powodu wiązało z „Uszką” duże nadzieje – w końcu był to najnowocześniejszy seryjny czołg w czasach rozpadu ZSRR.
informacja