Jak zwiększyć moc silnika turbogazowego czołgu T-80: wystarczy zwykła woda
Woda, jak wiadomo, jest daleka od podtlenku azotu, ale może z powodzeniem pomóc w pobudzeniu różnych typów elektrowni. Uderzającym przykładem są tutaj turbowentylatorowe i turboodrzutowe lotnictwo silniki, w których dopalacz wykorzystywał wtrysk wody lub mieszanki wodno-alkoholowej na wlocie do sprężarki. Czy można zrobić coś podobnego z elektrownią z turbiną gazową? czołgi T-80? Możesz, a wyniki są imponujące.
W niniejszym materiale rozważymy najprostszą metodę zwiększania mocy zbiornikowych silników turbogazowych, która jest proponowana do stosowania od lat 70-tych.
A dlaczego jest to potrzebne?
Najpierw musisz wyjaśnić, dlaczego woda może ogólnie pomóc w zwiększeniu mocy silnika z turbiną gazową (GTE). Faktem jest, że jednym z głównych elementów tego typu elektrowni jest dwustopniowa turbosprężarka. Jego główną funkcją jest sprężenie powietrza napływającego z zewnątrz do ciśnienia roboczego i skierowanie go do komory spalania turbiny. Ale, jak wiadomo, kompresja prowadzi do wzrostu temperatury, więc tutaj zaczyna się manifestować prosta zależność.
Schemat strukturalny silnika turbogazowego. Źródło: otvaga2004.ru
Sprężarka spręża napływające powietrze, a w wyniku sprężania nagrzewa się i rozszerza. W rezultacie kompresor musi zużywać dużo energii, aby doprowadzić powietrze do pożądanego ciśnienia. Jednocześnie praca jednostki bezpośrednio wpływa na moc silnika, zmniejszając liczbę „koni”. W normalnych warunkach praktycznie nie wpływa to na osiągi trakcyjne elektrowni i niewiele różnią się one od podanych w dokumentacji, ale dobrym pomysłem byłoby ograniczenie pasożytniczego działania sprężarki.
Nawiasem mówiąc, ten pasożytniczy wpływ potęguje wzrost temperatury powietrza. Na podstawie danych statystycznych, turbiny gazowe bez wymienników ciepła, które są silnikami naszych T-80 różnych modyfikacji, tracą około 0,6% swojej mocy przy wzroście temperatury powietrza o 1 stopień Celsjusza tylko na skutek „zjadania” sprężarki. Jednocześnie jednostkowe zużycie paliwa nie spada, ale wręcz przeciwnie, wzrasta - do 0,5% na stopień.
Nietrudno sobie wyobrazić, jak silniki będą się zachowywać w ekstremalnym upale. Jednak nawet nie musisz sobie wyobrażać. Przy wszystkich ograniczeniach temperaturowych właściwości trakcyjne czołgów T-80 czasami spadają tak bardzo, że spadają do poziomu słabszych silników wysokoprężnych T-72. Testy przeprowadzone w latach 80. ubiegłego wieku w pustynnych rejonach Azji Środkowej pokazują, że czołgi typu T-80B/BV, wyposażone w 1100-konne silniki, faktycznie dorównały swoim odpowiednikom Tagil z 780-konnymi silnikami tłokowymi. Z.
T-80U należy do galaktyki lat osiemdziesiątych, której moc silnika jest ograniczona nie tylko temperaturą powietrza, ale także zapyleniem pola walki. Źródło: vitalykuzmin.net
W związku z tym pojawia się pytanie: czy możliwe jest doładowanie elektrowni z turbiną gazową przy jednoczesnym zachowaniu ich charakterystyk mocy w niesprzyjających warunkach gorącego klimatu? Zwykłe zwiększenie mocy to zdecydowanie za mało, o czym świadczą 1250-konne silniki GTD-1250 czołgów T-80U - moc wzrosła, ale w upale również spada. Oprócz tego w zakurzonych obszarach maszyny zmuszone są do pracy w trybie „pustynnym”, aby chronić silniki przed zwiększonym zużyciem pyłu, co również zmniejsza liczbę „koni” ze względu na niską temperaturę gazów.
Wydaje się, że odpowiedź naprawdę istnieje: użyj zwykłej wody.
Jak to działa?
Jak wspomniano wcześniej, woda nie jest podtlenkiem azotu. Nie pali się, palność i uwalnianie energii z paliwa również nie wzrasta bezpośrednio. Ale potrafi ostygnąć i robi to całkiem skutecznie.
Tu przychodzi na myśl właśnie kompresor, który walczy ze wzrostem temperatury sprężonego powietrza, pochłaniając moc turbiny. Ale co, jeśli wstrzykniesz do niego parujący płyn? Proces parowania znacznie chłodzi powietrze, w tym sprężone powietrze. I tutaj idealne byłyby niektóre substancje lotne, takie jak alkohol metylowy czy etylowy i inne, ale ich palność, cena i dostępność przesądziły o wyborze w kierunku zwykłej wody.
Jako przykład ogólnego działania można wziąć silnik GTD-1000T o mocy 1000 koni mechanicznych, stosowany w czołgach T-80. W jego konstrukcji - przed wejściem do sprężarki pierwszego stopnia - wprowadzono dysze do wtrysku wody o łącznej wydajności ponad 400 kg na godzinę.
Źródło: thesovietarmourblog.blogspot.com
Wchodząc do środka, woda jest rozrzucana po ściankach sprężarki przez pracujące łopatki pompujące powietrze. W przyszłości, tworząc film na wewnętrznych powierzchniach, płynie wzdłuż ścieżki powietrza i częściowo odparowuje. To właśnie powoduje chłodzenie. Temperatura sprężonego powietrza spada, w wyniku czego zmniejsza się jego rozprężanie i energia kompresora zużywana na sprężanie. Stąd wzrost mocy silnika.
Nie należy jednak myśleć, że kilka lub kilkadziesiąt litrów wody wystarczy na wysokiej jakości dopalacz turbiny gazowej. Zhor jest tutaj prawie porównywalny ze zużyciem paliwa, co jest dość uzasadnione gigantycznymi objętościami powietrza, które silnik zużywa podczas pracy - tutaj oczywiście wyprzedzi każdy silnik wysokoprężny.
Tak więc, aby zwiększyć moc silnika z turbiną gazową tylko o 50 koni mechanicznych, potrzeba około 100 kilogramów wody na godzinę. Tutaj tak naprawdę przynajmniej napełnia się wodą rufowe zbiorniki paliwa. Ale te 50 „koni” nie zrobi żadnej pogody - taki dopalacz praktycznie w żaden sposób nie wpłynie na mobilność samochodu. Ale nikt nie będzie rozwodził się nad taką drobnostką.
Bardziej znaczący wynik, wyrażony wzrostem o 200 lub więcej koni mechanicznych, uzyskuje się przy zużyciu wody do 400 nieparzystych kilogramów na godzinę, w zależności od warunków. W tym przypadku możemy spodziewać się znacznej poprawy mobilności czołgu, ponieważ silnik będzie faktycznie porównywalny z GTD-1250 z T-80U. W związku z tym, jeśli sam GTD-1250 zostanie poddany takiemu wymuszeniu, jego osiągi trakcyjne będą zbliżone do silnika amerykańskiego czołgu Abrams o mocy 1500 koni mechanicznych.
Warto zauważyć, że w gorących warunkach możliwości dopalacza za pomocą wody są nieco rozszerzone. Tak więc przy temperaturze powietrza + 35-45 stopni Celsjusza moc silnika wzrasta średnio o 25%, to znaczy mówimy nie tylko o zachowaniu właściwości elektrowni w gorącym klimacie, ale także o ich znaczącym wzrost, którego nie można osiągnąć klasycznymi metodami forsowania.
W dużej mierze taki wzrost mocy może również pomóc w pokonywaniu przeszkód wodnych przez zbiornik wzdłuż dna. Faktem jest, że silniki turbiny gazowej czołgów T-80 są bardzo wrażliwe na odporność na uwalnianie spalin, dlatego bez rury zapewniającej ich usunięcie na powierzchnię nie można pokonać głębokiego zbiornika. Zastosowanie „dopalacza wodnego” w tym przypadku całkowicie zmienia sytuację: spaliny uzyskują ciśnienie wystarczające do wypuszczania ich bezpośrednio do wody bez rury wylotowej gazu na głębokości do 8 metrów.
T-80U z zainstalowanym zestawem do jazdy podwodnej. Rura wydechowa jest widoczna nad powierzchnią wody. Źródło: vpk-news.ru
odkrycia
Przetłaczanie poprzez wtłaczanie wody do sprężarki powietrza okazało się prawdziwie radykalną metodą zwiększania mocy silnika turbogazowego w niemal wszystkich warunkach temperaturowych, z wyjątkiem warunków mrozowych, kiedy woda po prostu zamarzała w zbiornikach magazynowych. I, co godne uwagi, ta metoda zwiększania mocy nie zmniejszyła zasobów elektrowni, ale wręcz przeciwnie, zwiększyła je.
Rufowe zbiorniki paliwa T-80BV. Jeden z nich miał zostać zastąpiony beczką do chłodzenia wody. Źródło: vitalykuzmin.net
Jednak były też spore wady związane ze zwiększonym zużyciem paliwa i zainstalowaniem co najmniej jednej beczki na wodę zamiast rufowego zbiornika paliwa, a także pompy do pompowania wody do dysz. Bardziej szczegółowe badania tej metody dopalania mogłyby przynieść pewne rezultaty w zakresie jej wdrożenia do produkcji seryjnej, ale konieczność dopracowania silników, wprowadzenia zmian w części materiałowo-technicznej oraz dokumentacji i tak dalej. dokonali własnych korekt. Ostatecznie projekty na ten temat, które niejako dały o sobie znać od końca lat 70., zostały całkowicie zamknięte wraz z rozpadem ZSRR.
- Edward Pierow
- witalykuzmin.net
informacja