Техника и вооружение 2009 07

Технический проект такой установки по предложению Е.Н. Асеева был разработан в 1950 г. При этом широко использовались конструктивные и стендовые исследования трофейных немецких свободно-поршневых дизель-генераторов газа (СПГТ): крупногабаритного, средней быстроходности, без буферных полостей с пиротехнической системой пуска (при проведении испытаний на нем вместо газовой турбины использовалось дроссельное сопло); двух свободно-поршневых четырехступенчатых дизель-компрессоров (СПДК) 4FK, применявшихся на немецких подводных лодках. Для исследования работы автоматических клапанов топливной аппаратуры и системы регулирования, спроектированной в СКБ-2, один из СПДК был переоборудован в одноступенчатый.

После рассмотрения и утверждения проекта в Москве на Пленуме НТУ ГБТУ с участием академика Б.С. Сгечкина (автора СПГТ для авиационного реактивного двигателя) СКБ-2 приступило к выпуску рабочих чертежей и изготовлению опытного образца дизель-турбины, который вместе с испытательным стендом был готов в 1951 г. При изготовлении газовой турбины для опытного образца принимали участие и предприятия авиационной промышленности.

Дизель-турбинная установка мощностью 735 кВт (1000 л.с.) состояла из двух быстроходных СП ГГ – «газовая» мощность каждого 368 кВт (500 л.с.) – и газовой турбины мощностью 368 кВт (500 л.с.) с редуктором. СПГТ был выполнен с наружными компрессорными и внутренними буферными полостями и снабжался автоматизированным пневматическим пуском. Число двойных ходов (циклов) поршня соответствовало 1350 мин 1 , давление наддува составляло 0,79 МПа (8,0 кгс/см² ), давление газа перед турбиной достигало 0,69 МПа (7,0 кгс/см² ), температура – 570°С. Для обеспечения прогрессивной внешней характеристики газовая турбина имела клапанное сопловое регулирование.

Испытания и исследования дизель-турбинной установки начались в 1952 г. Они сразу же выявили множество проблем. Поэтому в 1953 г. для изучения и использования отечественного опыта по СПГТ, имевшегося в авиационном двигателестроении, ряд ведущих работников СКБ-2 и отдела 1600 откомандировали в Москву на заводы №300 Министерства авиационной промышленности (где работал Б.С, Стечкин) и «Компрессор», а также в Ленинград – в ЦНИИ-45, ЦНИДИ и завод №103 Министерства судостроительной промышленности. Однако в связи с прекращением работ над тяжелыми танками дальнейшая доводка этой дизель-турбинной установки не проводилась.

Аналогичные НИОКР в конце 1940-х – начале 1950-х гг. проводились и за рубежом. В 1950 г. американская фирма «Дженерал Электрик компани» разработала двигатель «Орион», который представлял собой ГТД (с центробежным компрессором и одноступенчатой силовой турбиной), совмещенный с двухтактным оппозитным шестицилиндровым газогенератором воздушного охлаждения. Он развивал мощность 441 кВт (600 л.с.) и предназначался к установке в танк М47. Изготовили два опытных образца, однако в 1955 г. дальнейшие работы над двигателем прекратили по причине более сложной, чем у дизеля конструкции, требовавшей высокотехнологичного уровня производства.

Один из путей повышения удельной и габаритной мощности танковых двигателей специалисты Военной академии бронетанковых войск видели в создании силового агрегата на новой основе – за счет конструктивного объединения так называемого свободно-поршневого бескривошипно-шатунного двигателя с агрегатами трансмиссии. Удельный расход топлива таких силовых агрегатов соответствовал существовавшим на тот момент дизелям, а габаритная мощность была значительно выше и составляла порядка 882-1838 кВт/м 3 (1200-2500 л.с./м 3 ).

Поисковые исследования, проведенные в Академии, показали, что при некоторых типах основных агрегатов трансмиссии и моторной части можно получить габаритную мощность 1103-1471 кВт/м 3 (1500-2000 л.с./м 3 ). Был разработан эскизный проект такого объединенного силового агрегата, в котором противоположные поршни цилиндров соединялись друг с другом таким образом, что перемещались совместно. С поршнями непосредственно соединялись и плунжеры гидэообъемного насоса гидрообъемной трансмиссии танка.

Схема установки трехвального ГТД с теплообменником и холодильником в корме танка (проект ВА БТВ).

Схема установки двухвального ГТД в танке (проект ВА БТВ).

Поперечный и продольный разрезы свободно-поршневого бескривошипно-шатунного двигателя (Проект ВА БТВ).

Схема силового агрегата в составе свободно-поршневого бескривошипно-шатунного двигателя и агрегата трансмиссии (проект ВА БТВ).

* Приведена допустимая температура газов за турбиной при пуске двигателя.