Техника и вооружение 2009 09

Работы по проектам этих двигателей показали необходимость проведения объемного анализа для оценки и целенаправленной разработки двигателя с характеристиками, взаимоувязанными со всеми системами силовой установки, что позволило бы получить наиболее оптимальные размеры МТО танка.

В мае 1954 г. заместитель главного конструктора завода Б. Г. Егоров предложил для нового харьковского танка «Объект430» безнаддувный четырехтактный звездообразный трехрядный (с тремя цилиндрами в каждом ряду) дизель Д-21 -9 мощностью 426 кВт (580 л.с.) при частоте вращения 2500 минДля нового тяжелого танка предусматривался его форсированный, более мощный вариант – Д-21 -9Ф. Длина двигателя Д-21 -9 составляла всего 700 мм, размерность двигателя: диаметр цилиндра и ход поршня – 165 мм. Однако эти проекты в металле реализованы не были. Не получил дальнейшего развития и разработанный в сентябре 1954 г. проект Х-образного двенадцатицилиндрового трехрядного дизеля с углом развала цилиндров 90°, также предназначавшегося для установки в средний танк.

В том же 1954 г. в КБ завода развернулись НИР по созданию четырехтактного, двенадцатицилиндрового V-образного двигателя В-54У (наименование приведено в соответствии с планом НИР завода на 1954 г. – Прим. авт.), унифицированного по основным узлам и деталям с дизелем В-54, который предназначался к установке в новые средние танки.

В 1954-1956 гг. был разработан безнаддувный дизель 8Д12У мощностью426 кВт (580 л.с.). Он предназначался к использованию в опытном танке «Объект 140», имел двухсторонний отбор мощности от коленчатого вала и монтировался в МТО машины под наклоном. Вопросы установки двигателя в танке были согласованы главными конструкторами заводов №77 и №183 в апреле 1954 г. Особенности монтажа двигателя в танке потребовали коренной переделки конструкции верхнего и нижнего картеров, коленчатого вала, привода к агрегатам и механизмам газораспределения, систем смазки, охлаждения и мест крепления ряда навесных узлов. Длину двигателя укоротили по сравнению с длиной базового дизеля В-54 на 200 мм. Кроме того, в нем был реализован ряд новых технических решений: введены муфта автоматического изменения угла опережения подачи топлива и корректор подачи топлива, позволившие увеличить коэффициент приспособляемости до 1,26-1,32; для облегчения пуска двигателя в условиях низких температур предусмотрен обогрев картера и коренных подшипников коленчатого вала; установлен воздухооотделитель, обеспечивавший автоматическое удаление воздуха и паров топлива из топливной системы.

Осенью 1954 г. проект двигателя утвердили в Министерстве транспортного машиностроения, а в декабре того же года завод изготовил два опытных образца, один из которых прошел обкатку на стенде. В первой половине 1956 г. собрали еще пять опытных образцов двигателя, из которых один прошел полную программу заводских и межведомственных испытаний, а в августе того же года – повторные межведомственные испытания после устранения выявленных дефектов. Конструкция двигателя несколько раз пересматривалась и дорабатывалась. Окончательный вариант – 8Д12У-3 (самый компактный, длину двигателя удалось еще сократить за счет перекомпоновки навесных агрегатов), получивший наименование ТД-12, в 1957 г. был установлен в танке «Объект 140» и прошел полигонные испытания. Однако дальнейшие работы по этому двигателя были прекращены в связи с завершением работ по данному танку.

В 1956 г. конструкторский отдел завода в инициативном порядке подготовил техническое предложение по новому семейству танковых дизелей с размерностью 15/15 (диаметр цилиндра и ход поршня – 150 мм) в шести- и двенадцатицилиндровом исполнении с сохранением технологической преемственности с дизелями типа В-2. В декабре того же года был разработан ряд эскизных проектов четырехтактных двенадцатицилиндровых V-образных танковых двигателей. Уже в 1957 г. изготовили два одноцилиндровых отсека (на них провели отработку рабочего процесса и деталей поршневой группы), а также образцы новой топливной аппаратуры, автоматической муфты изменения угла подачи топлива, шатунов и ряда других узлов. В конце того же года собрали первый экспериментальный образец двенадцати – цилиндрового V-образного дизеля с углом развала цилиндров 66° и провели тензометрирование его силовых элементов, сняли мощностные и экономические характеристики. Опытный образец проработал на стенде 57 ч и вышел из строя по причине обрыва шатуна.

На основе проведенных экспериментальных работ 6 июня 1958 г. постановлением Совета Министров СССР №609-294 и соответствующими приказами ГКОТ заводу было поручено создание семейства унифицированных короткоходных высокооборотных (повышенной быстроходности) танковых дизелей (УТД) для легких, средних и тяжелых танков. В ноябре того же года для разработки этих двигателей на заводе организовали ОКБ во главе с Б.Г. Егоровым.

Исходя из того, что в этот период времени в других конструкторских бюро отрасли велись работы в основном по созданию двигателей для средних и тяжелых танков, в результате выполненных НИОКР в ОКБ завода в 1958-1959 гг. в первую очередь были разработаны проекты двигателей мощностного ряда от426-460 до 735 кВт (от 580-625 до 1000 л.с.):

– УТД-10 мощностью 460 кВт (625 л.с.), предназначавшийся к установке в опытный танк «Объект 140» завода N9183;

– УТД-30 мощностью 426 кВт (580 л.с.) – для харьковского опытного танка «Объект 430» (как альтернативный вариант опытному двухтактному двигателю 5ТД того же завода);

– УТД-40-для нового челябинского тяжелого танка «Объект 770».

Все двигатели создавались в безнаддувном варианте.

Проект первого двигателя УТД-10 (8Д12П1 -10[ 38*]) в связи с прекращением работ по танку «Объект 140» так и остался в чертежах.

Конструкторско-техническая документация по дизелю УТД-30 (8Д12П1-30), была полностью отработана к концу 1958 г. Опытный образец изготовили в июне 1959 г. По сравнению с серийными двигателями типа В-2 он имел лучшие массо- габаритные показатели (например, высоту двигателя уменьшили, изменив угол развала блоков цилиндров). Наряду с сокращением хода поршня (со 180 до 150 мм) увеличили частоту вращения коленчатого вала двигателя (с 1800-1900 до 2600 мин 1 ). По топливной экономичности дизель УТД-30 находился на одном уровне с двигателем 5ТД.

Суммарная теплоотдача в воду и масло была меньше, чем у серийного дизеля В-55, имевшего аналогичную мощность. По показателям теплоотдачи УТД-30 уступал лишь двухтактному двигателю 5ТД (200 ккал/ч против 150 ккал/ч). Средняя скорость поршня у дизеля УТД-30 составляла 13,5 м/с и была выше, чем у всех серийных и опытных танковых двигателей. Высокая габаритная мощность 435 кВт/м 3 (592 л.с./м 3 ) была получена путем перехода на более высокие температуры цикла. Отказавшись от применения наддува и форсируя двигатель при уменьшении коэффициента избытка воздуха, разработчики существенно упростили его конструкцию, но при этом возникли трудности в обеспечении работоспособности деталей поршневой группы из-за более высоких температур рабочего процесса. Температура отработавших газов доходила до 700°С и выше.