Техника и вооружение 2009 07

Первые зарубежные автомобильные ГТД представляли собой двигатели малой мощности – от 74 до 184 кВт (от 100 до 250 л.с.) - и не годились к установке в объекты бронетанковой техники. Однако в результате испытаний ГТД малой мощности, установленных в опытных автомобилях (первый автомобиль с ГТД фирмы «Ровер» прошел испытания в 1950 г.), был выявлен ряд специфических требований к транспортным ГТСУ по топливно-экономическим, тягово-динамическим и эксплуатационным характеристикам. Эти требования легли в основу последующих НИОКР, которые позволили в 1950-1960-х гг. создать более мощные ГТД – 257-772 кВт (350-1050 л.с.) – для автомобилей различного назначения, колесных и гусеничных тягачей. В ходе выполнения НИОКР осуществлялся поиск оптимальных конструктивных решений, производилась отработка обслуживающих систем (топливной, смазки, воздухоочистки и охлаждения) и основных узлов ГТД (компрессоров, силовых турбин, камер сгорания, теплообменников). Некоторые из этих двигателей прошли испытания в объектах бронетанковой техники. Поэтому отдельные транспортные ГТД, разработанные перечисленными выше фирмами, представляли определенный интерес для отечественных конструкторов.

В Великобритании наибольшую известность получили ГТД 2S/150 мощностью 110 кВт (150 л.с.) фирмы «Ровер» и ГТД фирмы «Остин» мощностью 221 кВт (300 л.с.). Конструктивной особенностью этих автомобильных ГТД являлась установка теплообменников и дросселирующих устройств, поддерживавших высокую экономичность и сохранявших необходимую степень давления на режимах частичных нагрузок и холостого хода за счет количественного регулирования расхода рабочего тела (атмосферного воздуха и газа). В качестве дросселирующих устройств, изменявших сечение проточной части, использовались поворотные направляющие лопатки, устанавливавшиеся на входе или выходе из компрессора, а также поворотные сопловые лопатки турбины высокого и низкого давления. В двигателе фирмы «Ровер» поворотные лопатки размещались во входном патрубке, а в ГТД фирмы «Остин» поворотными лопатками снабжался диффузор центробежного компрессора.

Кроме того, применение поворотных сопл турбины низкого давления позволяло создать тормозящий момент на валу силовой турбины.

В первой половине 1950-х гг. английской фирмой «Парсонс энд Компани» на базе авиационного ГТД был создан танковый вариант двигателя, который в 1954 г. прошел испытания в ходовом макете танка «Конкэрор». Ходовой макет отличался от базового танка отсутствием башни с вооружением и изменениями в МТО, связанными с установкой другого типа двигателя. Всего для этих экспериментов изготовили два образца ГТД. Первый образец, получивший наименование «Юнит-2973», имел мощность 482 кВт (655 л.с.). Мощность второго образца («Юнит-2989») была увеличена до 669 кВт (910 л.с.). ГТД состоял из одноступенчатого центробежного компрессора, приводимого во вращение одноступенчатой осевой турбиной, двухступенчатой силовой турбины и камер сгорания, располагавшихся по обеим сторонам двигателя. Силовая турбина была связана с турбиной компрессора синхронизирующим механизмом, препятствовавшим повышению частоты вращения турбины при переключении передач и дающим возможность торможения двигателем. Для уменьшения частоты вращения вала силовой турбины устанавливался специальный редуктор. В системе охлаждения использовался двухосный осевой компрессор, который обеспечивал подачу воздуха для охлаждения масляных радиаторов турбины и коробки передач, а также в тормозную систему. Для снижения уровня шума, возникавшего при всасывании воздуха, перед воздухоочистителями типа «Циклон» монтировались специальные глушители. Ни один из этих ГТД, кроме проведения испытаний в ходовом макете, в дальнейшем в танках не устанавливался. Работа по ним была приостановлена по причине большого удельного расхода топлива – 558 г/кВт ч (410 г л.с./ч), а также из-за нерешенности вопроса с конструкцией воздухоочистителей.

Ходовой макет танка «Конкэрор» с газотурбинным двигателем «Юнит-2989» (Великобритания).

Продольный разрез автомобильного ГТД 2S/150 фирмы «Ровер» с керамическим теплообменником. (Великобритания).

Продольный разрез автомобильного ГТД фирмы «Остин». (Великобритания).

Обозначение: ТВД – турбина высокого давления. ТНД – турбина низкого давления.