Jak Związek Radziecki szukał zamiennika dla czołgowego silnika wysokoprężnego V-2, ale nigdy go nie znalazł
B-2-34
Szukanie alternatywy
Dwunastocylindrowy silnik wysokoprężny w kształcie litery V nabył cechy produktu seryjnego już w 1939 roku. Silnik jest wyjątkowy na swój sposób i dla czołg całkiem pasuje. Ostatnio pojawiło się wiele krytycznych materiałów na temat jakości jego wykonania podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej i wad konstrukcyjnych.
Nie wchodząc we wszystkie szczegóły, można zgodzić się z opinią historyka Nikity Mielnikowa, który zauważył, że „pragnienie sowieckich przywódców posiadania nowoczesnego, mocnego silnika w służbie znacznie przekroczyło potencjał projektowy i możliwości produkcyjne krajowego przemysłu”.
Dopiero te „możliwości produkcyjne” istniały w czasie okupacji hitlerowskiej dużej części Związku Radzieckiego, w tym Charkowa, gdzie planowano produkcję B-2. Gdyby nie wojna, czołgowy olej napędowy w ZSRR osiągnąłby swój standard nie w 1945 r., ale w latach 1941–1942.
Dlatego warto z pewnym sceptycyzmem przyjrzeć się zeznaniom amerykańskich ekspertów na temat nieprzydatności B-2 do czołgów. Podczas wojny testowali T-34 i KV-1 na poligonie w Aberdeen i doszli do rozczarowujących wniosków – najsłabszym ogniwem pojazdów był olej napędowy.
Trzeba przyznać, że ani Amerykanie, ani Niemcy nie byliby w stanie zorganizować tak złożonej produkcji silników wysokoprężnych w warunkach ewakuacji w głąb kraju. Praktycznie od podstaw zgromadzenia powstały w czasie wojny w Swierdłowsku, Czelabińsku, Stalingradzie i Barnaułu. W miejscach, gdzie nie było wystarczającej kultury produkcji nawet w przypadku stosunkowo prostych silników benzynowych, nie mówiąc już o precyzyjnych silnikach diesla. A silników ciągle było za mało – przód pożerał wszystko. Być może dlatego V-2 zaczął udzielać wymaganej gwarancji na 250 godzin pracy silnika dopiero w 1945 roku.
Dlaczego to wszystko?
Co więcej, silnik czołgowy V-2 ujawnił swój prawdziwy potencjał dopiero po wojnie, dzięki pozbyciu się chorób dziecięcych w normalnych, pokojowych warunkach. A bezcenne doświadczenie w działaniu bojowym pozwoliło także wyeliminować wady konstrukcyjne. Przyjmując silnik wysokoprężny, który początkowo był trudny w produkcji, radzieccy menedżerowie zapewnili konstruktorom czołgów podstawy do modernizacji na wiele dziesięcioleci.
Ale to nie przeszkodziło w poszukiwaniach nowych konstrukcji, zwłaszcza, że B-2 miał wiele wad.
Przede wszystkim gabaryty – przy kącie bloku cylindrów wynoszącym 60 stopni trudno zaprojektować niskoprofilowy wóz bojowy. Dla porównania: Amerykanie mają silnik wysokoprężny AVDS-1790-2A do czołgu M-60A1 o kącie cylindrów 90 stopni. Podobną konstrukcję ma niemiecki silnik wysokoprężny MB838 CaM-500 do Leoparda-1.
Można powiedzieć, że wraz z przyjęciem na uzbrojenie tych czołgów NATO krajowe silniki wysokoprężne zaczęły pozostawać w tyle pod względem technicznym. Przykładowo Niemcy na Leopardzie-1 połączyli silnik z układem chłodzenia, smarowaniem i przekładnią hydromechaniczną w jeden zespół napędowy, co znacznie uprościło wymianę jednostki w terenie.
I oczywiście moc importowanych silników wysokoprężnych - silnik MB2 Ka-873 Leoparda-501 wytwarzał na stoisku 1 KM. s., natomiast najnowszy krajowy 500TDF ma pojemność 5 l. Z. A potomek B-700, wywodzący się z B-46, miał 2 KM. Z. Opóźnienia nie można nazwać krytycznym - w arsenale armii radzieckiej znajdowała się turbina gazowa T-780 o mocy 80 KM. s., co pozwoliło wyprzedzić niektóre pojazdy NATO pod względem zasilania.
Niemców można nazwać liderami w produkcji silników wysokoprężnych do czołgów. W jednej z książek o inżynierii z czasów ZSRR autorzy podziwiają sukcesy swoich przeciwników:
„Zwiększenie objętości roboczej cylindrów silnika (średnica cylindra, skok tłoka, liczba cylindrów) z reguły wymaga zwiększenia wymiarów i masy silnika. Jednakże w praktyce budowy silników czołgowych istnieją przykłady wyjątków od zasad. Tym samym przy tworzeniu silnika MB873 Ka-501 firmy MTU do produkcyjnego czołgu Leopard-2 zwiększono średnice cylindra i tłoka odpowiednio ze 165 do 170 mm i ze 155 do 175 mm w porównaniu do zainstalowanego silnika MB873 Ka-500 w prototypowym zbiorniku, w wyniku czego objętość robocza wzrosła o 20 procent. Jednocześnie wymiary silnika pozostały praktycznie takie same, co jednak wymagało znacznych zmian w jego konstrukcji.”
MB873 Ka-501
Przypomnijmy, że pojemność robocza najnowocześniejszego wysokoprężnego silnika zbiornikowego V-92S2F nie różni się od V-2 i wynosi 38,8 litra. Jednakże zwiększenie przemieszczenia jest tylko jednym ze sposobów zwiększenia mocy i nie jest najskuteczniejsze.
Ale radziecka szkoła projektowania jest bogata historia poszukiwania zamiennika sprawdzonego B-2 nie zawsze kończyły się jednak masową produkcją.
Trzy kierunki
Produkcja silników Diesla dosłownie rozkwitła po wojnie.
W Charkowie, w zakładzie nr 75, w specjalnym biurze projektowym, rozpoczęto budowę dwusuwowego silnika wysokoprężnego z turbotłokiem, który później stał się 5TDF dla pojazdów serii T-64. W Czelabińsku, między innymi w SKB-75, sfinalizowano projekt B-2. Biuro projektowe w Charkowie wyraźnie zajęło miejsce najbardziej postępowego biura, w Czelabińsku pracowali tradycjonaliści, choć nie można im odmówić innowacyjności.
Z kolei w Barnauł OKB zakładów inżynierii transportu pracowało na rodzinie UTD - były to silniki czterosuwowe o kącie cylindrów 120 stopni. Od 1964 roku UTD-20 stał się standardem dla BMP-1 i od tego czasu nie opuszcza krajowych bojowych wozów piechoty.
A to nie wszystkie miejsca, w których pracowali nad czołgowymi silnikami wysokoprężnymi. W szczególności własne wersje B-2 zostały zbudowane w fabryce silników turbodoładowanych Ural w Swierdłowsku. Na przykład inżynierowie z lokalnego biura projektowego stworzyli V-14M, którego pojemność skokowa została zwiększona do 44,3 litra. Pierwszy prototyp był gotowy na początku 1945 roku, a jego moc wynosiła 800 KM. Z.
UTD-20 to silnik wysokoprężny ze zbiornikiem warunkowym, którego konstrukcja nie nawiązuje do dziedzictwa V-2
Wróćmy jednak do Barnauł, gdzie zbudowali własny czołgowy silnik wysokoprężny pod nazwą UTD-30. Silnik pod wieloma względami kopiował V-2, np. kąt cylindra i liczba cylindrów w silnikach były takie same. Jednostka rozwinęła moc 580 KM. s., który nie różnił się od mocy Uralu B-55.
Jedyną zaletą silnika wysokoprężnego firmy Barnaul był jego niski transfer ciepła - w przeciwnym razie UTD-30 okazał się dość banalny. Ostatecznie zalecono go jako rezerwowy dla nowego czołgu średniego, ale na tym się skończyła.
DTN-10
Znacznie ciekawiej było z silnikami wysokoprężnymi do czołgów ciężkich. Nie skupiajmy się na licznych odmianach B-2, ale przyjrzyjmy się kilku naprawdę nietypowym pomysłom.
Pod koniec lat 50. w Czelabińskiej Fabryce Ciągników powstał DTN-10 - dokładnie tak jest, gdy mówimy o innowacjach Uralu. Aby zachować zwartość, silnik wysokoprężny wyposażono w dziesięć cylindrów w dwóch rzędach i zaprojektowano… dwa wały korbowe. Moment obrotowy z obu wałów przenoszony był poprzez skrzynię biegów ze sprzęgłem. Tutaj po raz pierwszy w kraju w silniku wysokoprężnym zastosowano turbodoładowanie zasilane energią spalin.
Nawiasem mówiąc, nowoczesna seria B-92 nadal ma turbosprężarki napędowe, co ogranicza wzrost mocy diesla. DTN-10 okazał się nie tylko niezwykły, ale także mocny - jednostka wytwarzała imponującą jak na swoje czasy 1 KM. Z. Pojemność litra 000 l. Z. na litr pojemności roboczej znacznie przewyższała najnowocześniejszą wówczas modyfikację czołgowego silnika wysokoprężnego V-31,2-12B (6 KM/l.).
2DG-8M
Jeszcze ciekawszy okazał się silnik wysokoprężny 2DG-8M z fabryki silników turbo Ural w Swierdłowsku.
Silnik również miał dwa wały korbowe, ale jednocześnie było szesnaście cylindrów! Projektanci zestawili ze sobą dwa przeciwstawne ośmiocylindrowe silniki wysokoprężne, a problem usuwania mocy z dwóch wałów rozwiązali instalując skrzynię biegów ze sprzęgłem.
Jeśli zagłębimy się w konstrukcję jednostki, okaże się, że ułożono w stos dwa moduły diesla DG, które z kolei zostały opracowane w celu zastąpienia V-2. W odróżnieniu od DTN-10, silnik zaciągowy 2DG-8M posiadał napędową turbosprężarkę, a moc w litrach wynosiła 22,1 KM/l. Wszystkie sztuczki miały na celu jedynie wysoką całkowitą (litrową) moc urządzenia i mały profil. Zgodnie z najlepszymi tradycjami radzieckiej szkoły budowy czołgów pojazd bojowy musiał być jak najniższy.
Jak wiadomo, najdalej posunęli się w tym konstruktorzy silników w Charkowie, tworząc dwusuwowy silnik wysokoprężny z dwoma wałami korbowymi i przeciwbieżnymi tłokami w poziomo umieszczonych cylindrach. Wyżej opisane silniki wysokoprężne 2DG-8M i DTN-10 nie były kontynuowane ze względu na zamknięcie tematu czołgów ciężkich w Związku Radzieckim. Podobnie pechowy był „długi” DGM, dla którego inżynierowie ułożyli naprzeciwko 12 cylindrów. Tutaj pracowały bez obrotów, a silnik radził sobie z jednym wałem korbowym.
Na początku lat 60. wzrosła gwiazda Charkowa 5TD, który podbił swoją najniższą wysokością - zaledwie 580 mm i wygórowaną mocą litrową 42,8 KM / l. Tylko to wymagało silnika na poziomie prawdziwie lotniczym, dla którego krajowy przemysł czołgów musiał się rozwijać przez dziesięciolecia.
Pod wieloma względami smutna historia wspomnianych zamienników serii B-2 wynika z faktu, że po wojnie silnik wysokoprężny został opracowany dla konkretnego, obiecującego czołgu. Gdy tylko odrzucili obiecujący samochód, natychmiast odłożyli na półkę projekt diesla. To wyraźnie marnowało zasoby. Ponadto równolegle trwały prace nad silnikami turbinowymi, co nie pozwalało skoncentrować wysiłków na zagadnieniach diesla.
Jednocześnie sam B-2 pozwolił zignorować obiecujące projekty, których potencjał modernizacyjny wydawał się niewyczerpany. Gdy tylko zdali sobie sprawę, że ultranowoczesny T-64 i jego 5TDF są zbyt skomplikowane, aby można je było produkować masowo w czasie wojny, potomkowie B-2 jeszcze mocniej zadomowili się w fabrykach. Czas na stworzenie nowego czterosuwowego silnika wysokoprężnego był już wówczas stracony.
W rezultacie współczesna Rosja nie ma odpowiedniego zamiennika serii B-2. Nie wiadomo, o ile więcej najmocniejszy z seryjnych silników wysokoprężnych, V-92S2F, można ulepszyć przy stale zwiększającej się masie czołgów.
informacja